Селекція і добір інбредних ліній ZPPL 146 і ZPPL 159 та гібридів, створених на їх основі (ZL 633, ZP 735 і ZP 737, призначених насамперед для кормів), тривали протягом майже трьох десятиліть. Ці інбредні лінії і гібриди мають високу поживну цінність, вони багаті на пігменти, мають ефективний фотосинтез та інші відповідні параметри, характерні для стандартних гібридів. Досліджені гібриди кукурудзи багаті на вуглеводи. Корм, вироблений з цих гібридів, має високі поживність і якість. Через високу продуктивність загальної сухої речовини на одиницю площі ці гібриди є одними з найважливіших кормових продуктів. Обговорено важливість хімічного складу біогенних речовин гібридного зерна кукурудзи, зокрема пігментів, які мають антиоксидантні властивості.

The experiment was carried out to determine the effect of bacterial inoculants or chemical preservatives on fermentation quality, nutritive value and aerobic stability of high-moisture maize grain silages. The lowest (<$E P~<<~0,05>) degradation of crude and true protein, water-soluble carbohydrates and starch was characteristic of MK and ME silages. The highest lactic acid in total organic acids ratio was found in M0 silages, what corresponds with the lowest resistance to aerobic deterioration of these silages. The lowest (<$E P~>>~0,05>) ethanol and ammonia content was obtained by ensiling high-moisture maize grain with formic and propionic acids and ammonium formate. There was no butyric acid in the silages made. The longest period of aerobic stability (163 h) was observed for ME silages.

Зменшення складності геному кукурудзи за допомогою інтрогресії окремих хромосом у геном вівса дозволило виділити та проаналізувати окремі ділянки здуття та центромерів хромосом. Ці ділянки особливо важко виділити та аналізувати, оскільки вони складаються з елементів, що повторюються, і присутні в усіх або кількох хромосомах кукурудзи. Система ліній, які було отримано у процессі міжвидового схрещування кукурудзи та вівса, забезпечила можливість порівняльного аналізу центромерних ділянок, здуттів та інших спільних елементів, які присутні у різних хромосомах кукурудзи. Відкриття розсіяного розподілу ретротранспозонних елементів серед блоків зв'язаних повторів у кукурудзи та кількох інших організмів свідчить про те, що ця особливість може бути основною для гетерохроматинної організації еукаріотів.

Мета дослідження - розробити методику детекції генів стійкості до стресових факторів у трансгенної кукурудзи на основі мультиплексної (мПЛР) та низхідної (touchdown PCR) полімеразних ланцюгових реакцій. Виділення загальної ДНК здійснено за ЦТАБ методом, проведено очистку ДНК від білків та РНК, у дослідженні застосовано електрофорез загальної ДНК та продуктів ампліфікації в агарозному гелі, полімеразну ланцюгову реакцію. Розроблено методики мПЛР та низхідної ПЛР, котрі надають змогу одночасно перевіряти якість загальної ДНК, яку виділили з досліджуваних рослинних зразків кукурудзи, та детектувати гени стійкості до стресових факторів, що входять до складу трансформаційних подій кукурудзи BT176, MON810, MON88017, DAS1507, DAS59122, MIR604, GA21, NK603 (мПЛР) та Bt11, MON863, MON89034, T25 (низхідна ПЛР). мПЦР та низхідна ПЦР розроблені з використанням референтних зразків. Висновки: методика може бути використана для масового аналізу зразків кукурудзи. За допомогою мультиплексної та низхідної ПЛР можна надійно, достовірно, швидко та досить дешево виявляти гени толерантності/стійкості до гербіцидів і гени стійкості до комах шкідників.

Разработаны новые методы и модели, которые могут уменьшить вредные эффекты применения удобрений и поддерживать плодородие почвы, а также уменьшить колебания конечного урожая (в настоящее время 50 - 60 %).

Подтверждена правильность предположения о том, что инбредным линиям кукурузы с вертикальным расположением верхних листьев присуща высокая эффективность фотосинтетических процессов. Такие инбредные линии успешно используются в современных селекционных программах и производстве семян гибридов кукурузы. Вертикальному расположению верхних листьев сопутствуют специфические динамика потери влаги в зерновках в ходе их созревания, а также изменения параметров фотосинтеза и флуоресценции хлорофилла. В частности, у таких растений изменены динамика замедленной флуоресценции хлорофилла, значения критерия Аррениуса, характеризующего критические температуры фазовых переходов, а также энергии активации как меры конформационных изменений в тилакоидных мембранах. В то же время охарактеризованы структура зерновок, их физические и химические свойства. Представленные результаты показывают, что инбредные линии кукурузы с вертикальным расположением верхних листьев имеют широкий спектр свойств конформационных и соответствующих функциональных изменений тилакоидных мембран хлоропластов, структуры тканей зерновки и листьев.

Обговорено застосування методу інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії для визначення можливих конформаційних і функціональних властивостей речовин, що входять до складу зерна інбредних ліній кукурудзи з ознаками високої якості. ІЧ спектри зерна кукурудзи виміряно в інбредних ліній ZPPL 186, ZPPL 225 і M1-3-3 Sdms. Виявлено спектральні смуги, що різняться за кількістю, інтенсивністю, формою, частотою та кінетикою. Їх визначено за коливаннями зв'язків і зміщенням атомів таких функціональних груп: алканів, алкенів, алкінів, амідів, спиртів, ефірів, карбоксильних груп, складних ефірів, альдегідів і кетонів, які характерні для біологічних сполук вуглеводів, вітамінів, пігментів і клітковини. Отже, можна визначити можливі конформаційні та функціональні зміни речовин зерна досліджених інбредних ліній. Це було показано узагальненими параметрами ІЧ спектрів зерна.

Влияние различных почвенных мелиорантов на почвы, загрязненные сырой нефтью и выращивание кукурузы было изучено в в Егбема, штата Имо в Нигерии. Эксперимент был заложен в сосудах по полностью рендомизированной схеме в трех повторениях. Использованы 18 сосудов, в которых поместили по 9 кг почвы. Загрязнение (разлив нефти) имитировали, добавив к почве в каждом сосуде 22,5 г (5 т/га) сырой нефти, за исключением контрольного сосуда (нулевое загрязнение). Всего было шесть вариантов опыта: NPK 20:10:10; измельченная известь (CaCO₃); твердый навоз коров (CD); твердый птичий помет (PM), которые вносили одинаково по 13,5 г (3 т/га) исключая варианты контроль (Ct) и неисправленное загрязнение (UP). Процентное содержание органического углерода определяли три раза после мелиорации. В каждый сосуд высажены по два семени кукурузы (Oba II). В опыте контролировали прорастание, высоту растений, время выметывания метелки, фаза выметывания пестичных столбиков и урожай. Почва - супесчаная, умеренно высокой пористости. Грансостав не подвержен влиянию загрязнения сырой нефтью; но химические свойства почвы оказались затронутыми. Процентное содержание органического углерода после загрязнения было высоким, рН снизился, а отношение C/N расширилось. LSD при 5 % вероятности, показало, что загрязнение сырой нефтью затрагивает состав основных катионов в почве, особенно магния. Мелиорация, однако, вызвала снижение процентного состава органического углерода, сужение отношения C/N и увеличение содержания основных катионов и рН. Характеристика растений кукурузы в этих исследованиях показала положительное влияние мелиорантов, использованных на загрязненной почве по сравнению с контролем и немелиорированной почвой. Вариант с NPK показал более высокий уровень мелиорации чем другие варианты. Урожай был таким - 47 т/га для NPK, 24 т/га для извести, 20 т/га для навоза, 29 т/га для птичьего помета, затем 20 и 18 т/га для контроля и немелиорированного загрязнения.

Досліджено вплив макухи зародків кукурудзи на перебіг процесів дозрівання пшеничного тіста, а також харчову та біологічну цінність хліба. У дослідженнях використано макуху зародків кукурудзи, борошно пшеничне першого сорту, дріжджі пресовані хлібопекарські, сіль, воду питну. Інтенсивність спиртового бродіння визначено за швидкістю газоутворення в тісті, а молочнокислого - за зміною його титрованої кислотності. Показники якості хліба, а також його харчову цінність досліджено за загальноприйнятими методиками. Результати експериментальних досліджень показали, що заміна пшеничного борошна на 10,0 - 20,0 % макухи зародків кукурудзи сприяє інтенсифікації кислотонакопичення та газоутворення в тісті, що є підставою для скорочення тривалості його дозрівання на 6,0 - 17,0 %. Разом із тим спостерігається зниження об'єму тіста за мірою збільшення дозування добавки. Виготовлений безопарним способом хліб з додаванням макухи зародків кукурудзи має приємний кукурудзяний присмак та аромат, більш інтенсивно забарвлену скоринку та м'якушку, вище значення показників вологості та титрованої кислотності, ніж у контрольного зразка. Додавання більше 15 % добавки призводить до суттєвого зниження показників пористості та питомого об'єму хліба, що не надає можливості рекомендувати більше її дозування за безопарного способу виробництва хліба. Хліб, виготовлений з 15 % макухи зародків кукурудзи, характеризується вищим вмістом незамінних амінокислот лізину, цистіну, метіоніну та треоніну, більшим вмістом харчових волокон у 1,7 разу, вітамінів B1 - в 1,4 разу, E - в 3,0 рази, магнію - в 2,2 разу, заліза - в 2,3 разу.

Наведено результати досліджень, які підтверджують правомірність гіпотези про те, що інбредні лінії кукурудзи з підвищеним вмістом пігментів і високими поживними якостями можуть бути основою для одержання гібридів, що повною мірою відповідають сучасним вимогам до продуктів харчування та кормів. У цьому плані всебічно вивчено інбредні лінії кукурудзи ZPPL 146, ZPPL 159 й одержані на їх основі гібриди ZP 633 , ZP 735, ZP 737. Конформаційні характеристики молекул каротиноїдів у листку одержано за допомогою резонансної раманівської спектроскопії. З'ясовано, що інбредні лінії та гібриди з високою концентрацією каротиноїдів містять у зернівках й інші корисні біологічно активні речовини.

Наведено результати досліджень, які підтверджують наявність ефективної фотосинтетичної системи у нових перспективних інбредних ліній кукурудзи та їх гібридів. Ознаки високої ефективності успішно використовують у програмах селекції та сучасних технологіях промислового виробництва кукурудзи. З вертикальним положенням верхніх листків у інбредних ліній кукурудзи корелюють значення параметрів, що характеризують активність фотосинтетичного апарату та флуоресценції хлорофілу, а саме: інтенсивність уповільненої флуоресценції хлорофілу та її динаміка, критерій Арреніуса щодо критичних температур (температура фазового переходу) та енергія активації як міра конформаційних змін у хлоропластах та їх тилакоїдних мембранах. Наведені дані вказують на те, що господарсько-цінні ознаки досліджених інбредних ліній і гібридів, насамперед, визначаються особливостями конформаційних і функціональних змін, які відбуваються у хлоропластах, зокрема в тилакоїдних мембранах, а також прогресом у селекції та насінництві кукурудзи.

Індекс рубрикатора НБУВ: П545.1

Рубрики:

Корм для сільськогосподарських тварин

Шифр НБУВ: Ж69944 Пошук видання у каталогах НБУВ 

The interactive effect of salicylic acid and drought on plants of wheat and corn is the subject of this study.The interaction effects of drought stress with salicylic acid (SA) on sugar content in maize and wheat plants were investigated. There was observed the increase in the amount of sugar content in the corn leaves both under short-term and long-term drought conditions. Prestress treatment of the corn seeds salicylic acid caused the increase in the total amount of sugar. Salicylic acid caused increase of the total carbohydrates in wheat plants, which were grown under optimal water supply (60 % of full moisture capacity). Drought is a major environmental problem, which hampers a number of physiological and metabolic processes in plants and may lead to suppressed plant growth and development, reduced crop yield, or even plant death. Across plant species drought imposes various physiological and biochemical limitations and adverse effects (Pirasteh Anosheh et al., 2012). One of the mechanisms utilized by the plants to overcome water stress effects might be the accumulation of compatible osmolytes, such as soluble sugars, free amino acids, proline and etc. (Sadizadeh, 2009). SA plays an important role in abiotic stress tolerance, and more interests have been focused on SA due to its ability to induce a protective effect on plants under adverse environmental conditions. The aim of the present work was to study the relationship between sugar content and water status during the development of water stress and after rewatering in the plants of wheat and corn. The objects of our study were maize plants (Zea mays L.) of Govta Zubovidna variety and wheat (Triticum aestivum L.) of Podolyanka variety. Pre-seed soaked in a solution of SA (50 mM) for 3 h. First seeds germinated in an incubator, and on the 3rd day of growth were transplanted into plastic pots (d = 14 cm). Plants were grown on soil substrate, whose humidity was maintained at 60 % of full moisture capacity - optimal water supply. The model of drought was created by the simultaneous cessation of irrigation (30 % of soil moisture capacity) during 12 days. Upon termination of drought, soil moisture in the pots was adjusted to 60 % of full capacity. The control plants were grown from the seeds not treated with salicylic acid under conditions of optimal water supply (60 %). For our investigation samples were taken from the leaves of wheat and corn on 7, 9 and 12-days of drought period and on the first day 1 h after the resumption of irrigation. The total sugar concentration was determinated by (DuBois, 1956). In course of the research there has been observed the increase in the amount of carbohydrates in the corn leaves both under short-term and long-term drought conditions. We have studied sugar content in wheat seedlings under water stress conditions. The content of the carbohydrates in shoots of the plants increases significantly in the seeds not treated with SA. Thus, pretreatment with SA has caused a significant increase in sugar content in wheat plants on 7, 9, 12 and 14th days of growth under drought conditions.

Підтверджено припущення про те, що елітні інбредні лінії кукурудзи з вертикально розташованими верхніми листками і гібриди, одержані на їх основі, мають домінантну ознаку ефективного фотосинтетично-флуоресцентного типу і тому так успішно використовуються в селекції та сучасних технологіях виробництва гібридного насіння й товарної кукурудзи. Наведені результати досліджень вертикального положення верхніх листків, збільшеної густоти посіву, динаміки підсушування зернівок у період їх дозрівання, якості насіння гібридної і товарної кукурудзи, а також фотосинтетичних і флуоресцентних параметрів: температурної залежності інтенсивності уповільненої флуоресценції хлорофілу, критерію Арреніуса для визначення критичних температур (температур фазового переходу) і енергій активації, показують, що властивості розглянутих інбредних ліній та їх гібридів базуються на позитивному ефекті й природі конформаційних і функціональних змін, що відбуваються в їх тилакоїдних мембранах, інших хімічних і структурних характеристиках тканин листків і зерна. Проаналізовано інші важливі селекційні й насінні властивості досліджених перспективних ліній, гібридів кукурудзи на їхній основі (залежність урожаю від густоти, якість товарної кукурудзи як похідної структури зернівки та її хімічних характеристик).

Розглянуто застосування методу інфрачервоної спектроскопії зерен елітних інбредних ліній кукурудзи ZPPL 186, ZPPL 225 і M1-3-3 Sdms з метою визначення структурних характеристик органічних сполук та їх нестійкого стану. Висунуто гіпотезу про необхідність вивчення різних численних спектральних смуг, недосліджених досі, що з'являються в різних формах (смуги низької інтенсивності, поодинокі або згруповані), пояснення природи і динаміки їх утворення. Такі спектральні смуги спостерігали в діапазоні хвиль 400 - 2925 см<^>-1, вони спричинені різними типами коливань (валентних і деформаційних) органічних сполук: алкенів, ароматичних сполук, спиртів, простих ефірів, карбонових кислот, складних ефірів, амінів, амідів, алканів, нітросполук, кетонів, альдегідів, алкінів, нітрилів і фенолів. Отже, можна встановити не тільки структуру органічних сполук зерен досліджуваних інбредних ліній кукурудзи, а й вказати їх нестійкі, конформаційні та функціональні властивості. Акцентовано на важливості вивчення форми, кінетики та інтенсивності спектральних смуг, що виражають нестійкі процеси в біологічних системах і біоактивних органічних молекулах.

Intensity of Cd and Ni accumulation at the joint action and the degree of their toxicity on maize shoots are studied. It is found that Cd and Ni are most intensively taken by the roots of shoots in the first 7 hours of stressing actions, while the metals appear in leaves only after a 7-hour-long exposition. Absorption of Cd and Ni by the roots of shoots has two-phase character. Intensity of lipid peroxidation amplifies with increase in the metals accumulation levels, and the amount of finished products of the peroxidation can be used as a primary marker of the stressing influence.

200 experimental maize samples (Maize Company) were examined for the presence of genes that determine the quality characteristics of grain (wx and fl-2 genes), herbicide (bar (pat), epsps genes) and insect (cry-genes) resistance. The total DNA was extracted from maize living plant tissue. Primers to detect wx, fl-2, bar (pat), mepsps, CP4 epsps, cry1A(b), cry1F, cry1A.105, mcry3A, cry2Ab2, cry3Bb1, cry34Ab1, cry35Ab1 genes were designed and selected. Multiplex and Touchdown PCR were worked out. PCR amplification of certain sequences was carried out. No transgenes (bar (pat), mepsps, CP4 epsps, cry1A(b), cry1F, cry1A.105, mcry3A, cry2Ab2, cry3Bb1, cry34Ab1, cry35Ab1) were found among 200 analyzed experimental maize samples. At the same time, fl-2 gene was found in 41 samples, wx gene was found in 192 analyzed samples.

Досліджено вплив гербіцидів (амінна сіль 2,4-Д, діален С, естерон, базагран) на вміст дієнових кон'югатів, малонового діальдегіду та активність супероксиддисмутази [КФ 1.15.1.11], каталази [КФ 1.11.1.6], пероксидази [КФ 1.11.1.7] у стиглому зерні кукурудзи (Zea mays L.). Доведено, що гербіциди зумовлюють достовірне посилення перекисного окиснення ліпідів, про що свідчить високий рівень нагромадження малонового діальдегіду в репродуктивних органах кукурудзи, а також зміни активності антиоксидантних ферментів.

The effect of herbicides (2,4-D, Dialen, Esteron, Bazagran) on the diene conjugates and malonyl dialdehyde content and superoxidedismutase [EC. 1.15.1.11], catalase [EC. 1.11.1.6], peroxidase [EC. 1.11.1.7] activity was investigated in mature maize (Zea mays L.) grain. The herbicides WERL shown to significantly induce lipid peroxidation reflected in high levels of malonyl dialdehyde and changes in antioxidative enzymes activity in maize reproductive organs.

Дослiджено змiни активностi пероксидази насiння кукурудзи in vitro, яке вiдрiзняється вiд ефектiв, що виникають у клiтинi у процесі обробки in vivo. Зразу пiсля озонування спостерiгається значне зниження активностi пероксидази, можливо, через часткову деструкцiю ферменту за умов безпосереднього озонування гомогенату. Встановлено, що подальше рiзке падiння активностi пероксидази практично до нуля зумовлено деструкцією пероксидази у разі взаємодiї з активними продуктами озонолiзу органiчних сполук, які містяться у реакційній сумiшi.

Исследовано изменение активности пероксидазы семян кукурузы in vitro, которое отличается от эффектов, возникающих в клетке при обработке in vivo. Сразу после озонирования наблюдается значительное снижение активности пероксидазы, возможно, из-за частичной деструкции фермента при непосредственном озонировании гомогената. Установлено, что дальнейшее резкое падение активности пероксидазы практически до нуля обусловлено деструкцией пероксидазы при взаимодействии с активными продуктами озонолиза органических соединений,которые имеются в реакционной смеси.

Changes of the activity of maize seed peroxidaze in vitro, which differs from the effects arose in a cell at the treatment in vivo. Just after ozonolysis a considerable decrease in peroxidaze activity is observed, perhaps, due to the partial ferment destruction at the direct homogenate ozonolysis. The further sharp decreasing in peroxidaze activity practically up to zero occurs owing to the peroxidaze destruction at the interaction between active ozonolysis products of organic compounds, which are available in a reactionary mixture.