2. Проведение мероприятий по закупке оборудования

5.1Закупка оборудования в 2011 г.

На 1-2 этапах работы было закуплено оборудование для лаборатории физиологии и биохимии растений и лаборатории биотехнологии: универсальный мини-шейкер, назначение - изготовление сред для криоконсервации и микроклонального размножения из разных компонентов; хроматографический УФС -254/365 облучатель на длину волны 254 и 365 мм предназначен для изучении флуоресценции веществ растений и микроорганизмов, возбуждаемых ультрафиолетовым излучением; Ph/ОВП/°C метр модели Milwaukee pH58, назначение- измерение кислотности почв и воды, ОВП и температуры воды; центрифуга MiniSpin Eppendorf, назначение - для очистки продуктов ПЦР реакций ДНК и подготовки их для секвенирования. Закуплены также микроскоп и весы для лаборатории биотехнологии. С использованием оборудования отработаны методики исследований. По проведению мероприятий по закупке оборудования оформлены и сданы документы на 1-2 этапах.

5.2.Закупка оборудования в 2012 г. Закупка устройства для увеличения содержания основного вещества в образцах, необходимого для проведения почвенных анализов и определения микроорганизмов в образцах почвы - лиофильная сушка CoolSafe 55-4 компании ScanLaf A/S (Дания).

Компактная низкотемпературная 4 литровая сушка с высокой скоростью сушки обладает простотой и отсутствием специального технического обслуживания, обеспечивает высокий уровень защиты окружающей среды и обслуживающего персонала. Она предназначена для лиофилизации образцов, содержащих воду, для последующих биохимических и микробиологических анализов. Так как большинство продуктов вторичного метаболизма присутствуют в составе растений в микроколичествах их определение методами жидкостной и газовой хроматографии, атомно-абсорбционной спектроскопии проводится в образцах после концентрирования (увеличения содержания основного вещества) с помощью лиофилизации. Данный процесс состоит из 3 этапов – предлиофильной , первичной и вторичной стадий. На предлиофильной стадии температура растительного материала доводится с комнатной до температуры замерзания, т.е. будет наблюдаться повышение концентрации раствора продукта при падении температуры и замерзании воды. В ходе первичной сушки вода в твердом состоянии (лед) удаляется из продукта при пониженной температуре и давлении в виде пара (сублимации). После удаления влаги в ходе сублимации в продукте остается некоторое количество влаги, что является нормой. Такая остаточная влага связана с продуктом так, что давление, необходимое для ее испарения при заданной температуре, намного ниже, чем давление, необходимое для испарения воды в свободной форме. Удаление влаги в ходе второго этапа сушки осуществляется при высокой температуре продукта. Это связано с тем, что таким образом продукт не теряет своей биологической активности.

Лиофильная сушка CoolSafe 55-4 обеспечивает высокий уровень концентрирования растительного материала, она экономична (эффективная теплоизоляция помогает сберечь электроэнергию; бесшовный конденсор снижает потребность в стеклянных улавливателях, низкотемпературный режим конденсора защищает вакуумный насос от поломки, экономит смазку, мембраны и дорогие химические улавливатели); безвредна для окружающей среды (способна улавливать даже небольшие количества кислот и органических испарений, предотвращая при этом повреждения вакуумного и мембранного насосов); высокопроизводительна и удобна в использовании (охлаждение вне конденсора повышает срок службы и позволяет ускорить процесс таяния льда, бесшовный стальной конденсор прост в чистке, долговечен и характеризуется отсутствием протечек, цифровая индикация с сигнализацией предупреждает о неконтролируемых сбоях в системе управления и неисправностях).

Лиофильная сушка CoolSafe 55-4 имеет следующие технические характеристики:

	Параметр	Требуемое значение
1	Габариты изделия (Ш*Г*В), не более	400*500*500 мм
2	Габариты конденсора (Ш*Г*В), не менее	162*180 мм
3	Конденсор	Бесшовный, нержавеющая сталь
4	Температура конденсора	До – 55С˚
5	Считывание температуры	В наличие, цифровое
6	Полный объём конденсора, не менее	4 л
7	Охлаждение конденсора	Внешнее: нет змеевиков внутри камеры конденсора
8	Изоляция	Не менее 9 см
9	Производительность конденсора, не менее	2,5 кг/24 часа
10	Полная ёмкость конденсора по льду, не менее	3 кг
11	Хладогент	R507
12	Потребляемая мощность, Вт, не более	300
13	Сливной кран конденсора	В наличии
14	Акриловый адаптер для подключения разветвителя	В наличии
15	Разветвитель на 4 сопла	В наличии
16	Резиновые вакуумные клапаны 3/4 ‘ не менее	4 шт.
17	Алюминиевые вакуумные адаптеры для шлифа 24/29, не менее	4 шт.
18	Комплект для подключения вакуумного насоса	В наличии
19	Вакуумный насос	В наличии
20	Производительность, не более	42 л/мин
21	Предельный вакуум, не более	0,001 mBar

По проведению мероприятий по закупке лиофильной сушки оформлены и прилагаются следующие документы: Договор о поставке оборудования №04/05-12 от 5 мая 2012 года; платежное поручение №5678717 от 14.06.2012 на сумму 119032-54: и платежное поручение №5739593 от 26.06.2012 на сумму 277742-60

Закупка Универсальной камеры для моделирования условий среды Sanyo MLR-352H, программирующей режимы освещения, температуры и относительной влажности воздуха

Камера позволяет задавать с помощью микропроцессора любые программы, точно регулируя освещенность влажность температуру в объеме 290 литров. В результате позволяет проводить на уровне мировых стандартов любые экспериментальные работы с выращиванием растений, определением параметров хода фитопатогенеза, подбором оптимальных условий для выращивания и т.п.

Технические характеристики

Наименование	Камера для моделирования условий среды
Модель	MLR-352			MLR-352H
Внешние габариты	Ш760 х Г700 х В1835 мм
Внутренние размеры	Ш520 х Г490 х В1135 мм
Полезный объем	294 л
Наружные поверхности	Крашеная сталь
Внутренние поверхности	Нерж. сталь, двойное стеклянное окно с правой и левой сторон (370х1110 мм)
Дверь	Крашеная сталь, передняя, левая и правая
Внутренняя дверь	Двойное стекло
Изоляция	Твердый полиуретан, вспененный на месте укладки
Полка	Жесткая стальная проволока с покрытием из полиэфира, 4 шт. Внутренние размеры: Ш465 x Г450 мм, макс. нагрузка: 25 кг/полку Жесткая стальная проволока с покрытием из полиэфира и стальная верхняя пластина, 1 шт. (самая нижняя); внутренние размеры: Ш355 x Г395 мм, макс. нагрузка: 25 кг/полку
Отверстие для проводов	Внутренний диаметр 40 мм, расположено слева в верхней части
Способ нагрева и охлаждения	Принудительная циркуляция воздуха
Компрессор	Герметичный, роторного типа, выходная мощность 250 Вт
Испаритель	Пластинчато-трубчатый
Конденсатор	Пластинчато-трубчатый
Хладагент	R404A + 4pt
Размораживание	Автоматическое (3 режима), ручное
Нагреватель	334 Вт	381 Вт
Регулятор температуры	Электрический нагреватель: ПИД-контроль, конденсатор: регулятор производительности
Контроллер влажности			ПИД-контроль
Дисплей для отображения температуры	Цифровой дисплей
Функции безопасности и предупреждения	Предупреждение об отклонении температуры, влажности (только для MLR- 352H), предупреждение о повышении/ понижении температуры, термический предохранитель, датчик, сохранение данных в постоянной памяти
Контакт для дистанционной сигнализации	30 В пост. Тока, 2 А
Освещение	Люминесцентная лампа 40 Вт х 15 (FL40SS W/37) стартер тлеющего разряда x 15 (FG-4P)
Функция программирования	12 шагов (10 способов), 98 циклов или неограниченная длительность Режм часов: 00:00～23:59, Режим таймера: 00:01～99:59
Защита от перенапряжения	Номинальный ток: 30A
Дополнительные принадлежности	5 полок, 1 крышка из нерж. стали			5 полок, 1 крышка из нерж. стали 1 резервуар для воды, 1 сливной шланг, 1 заливной шланг
Вес:	220 кг			230 кг
по желанию	Программное обеспечение MTR-500, MTR-L03 (LAN – интернет) , Монтажная плата для самописца (MLR-S144), интерфейсная плата MTR-480 (RS232С или RS485

По проведению мероприятий по закупке Универсальной камеры для моделирования условий среды Sanyo MLR-352H оформлены и прилагаются следующие документы: Договор о поставке оборудования №05/06-12 от 25 июня 2012 года; платежное поручение №6595622 от 97.09.2012 на сумму 17700; платежное поручение №7331530 на сумму 413000.

Заключение

Итог научно-исследовательской работы по результатам первых трех этапов:

1 этап. Результаты кластерного анализа структуры микробного сообщества субстрата Фондовой оранжерее показали аэроб-анаэробную направленность микробиологических процессов, невысокое содержание ферментативных и окислительных гидролитиков органического вещества, использующих в качестве источника углерода и энергии гуминовые соединения, что ведет к их накоплению, и в дальнейшем окажет положительное влияние на продуктивность данного искусственного биома.

Кластерный анализ структуры микробного сообщества субстрата ризосферы замии малой позволил выделить микробные доминанты.

Выявлена корреляция между адаптивными морфометрическими показателями семян орхидных и принадлежностью видов к разным экологическим группам. Даны рекомендации по выращиванию 3 видов редких орхидей. С помощью методики газовой хромотографии и последующего кластерного анализа выявлены симбиотические комплексы у оранжерейных растений.

2 этап. Выявлены особенности опыления и развития семян у представителей разных экологических групп орхидей, что имеет важное значение для оптимизации массового размножения in vitro, криосохранения. Изучены и идентифицированны бактерии, которые были выделены в ассоциативных комплексах микросимбионтов апогеотропных корней растений замии в естественных местах обитания. Показано, что пространственное распределение микроорганизмов в почвах фитоценоза закрытого грунта Новой фондовой оранжереи находится в прямой зависимости от мозаичности распределения растений и их таксономического разнообразия. Представители идентифицированных таксонов являются типичными обитателями почв – они играют важную роль в поглощение и трансформации питательных соединений растениями.

3 этап. Было показано, что выделенный в процессе исследований штамм Bacillus pumilus ускоряет прорастание семян разных групп орхидных, в том числе некоторых эпифитов. Впервые сеянцы PS-эпифита Dendrobium leonis благополучно прошли все стадии развития от посева до высадки в субстрат в симбиотической бактериальной культуре c бактерией Bacillus pumilus. Вносимые в насыпные почвы новой фондовой оранжереи ГБС РАН элементы питания в виде органических и минеральных удобрений оказывают значительное влияние на общую численность и биоразнообразие ризосферного микробного сообщества - суммарная численность микроорганизмов возросла в 2,04-2,2 раза, а рост отдельных групп микроорганизмов увеличился в 7,1 раза. Микробное сообщество ризосферы растений экспозиции «Влажный тропический лес» представлено 48 видами, относящимися к 31 родам. Почвы природных фитоценозов суккулентов и кустарниковой растительности (финбос) Южной Африки имели легкий механический состав - содержание физического песка 35-52% и физической глины 65- 48%, слабокислую реакцию среды (рН 6,2-6,4), низкое содержание органического вещества (1,6-2,1%) и основных питательных веществ, были незасоленными - общая минерализация не превышала 0,4 г/л почвенного раствора. Сообщество микроорганизмов представлено 48 -52 видами, относящимися к 32-36 родам, и высокими показателями общей численности – 8,4 - 10,8×10⁸ усл. клеток/г воздушно сухой. Сформированные почвы искусственного фитоценоза содержат большое количество органического вещества (62,1%), они сформированы на основе торфа низинных болот с добавлением речного песка. Для них характерно низкое содержание органо-минеральных форм железа (740 мг/кг), слабощелочная реакция среды (pH _H2O 7,20), остальные агрохимические показатели близки к показателям почв Succulent Karoo. Сообщество микроорганизмов сформированных почвы беднее – 46 видов, относящихся к 32 родам, и общей численности 0,57×10⁸ усл. клеток/г почвы. Основным лимитирующим фактором оптимального условия развития растений являются водно-физические параметры данных почв.

По результатам проведенных исследований на 4 этапе можно сделать следующие выводы:

Выводы

1. Изучение и создание в Новой Фондовой оранжерее ГБС экспозиции эпифитных сообществ позволило кроме достаточно известных эпифитных видов из семейств Bromeliaceae и Orchidaceae включить в экспозицию лесные эпифитные кактусы и эпифитные тропические мхи.

2. Разработана экофизиологическая классификация эпифитов

3. Адаптация геофитных орхидных к аридным условиям заключается в быстром отмирании листьев, которые отдают накопленные в них питательные вещества подземным утолщенным клубням стебле-корневой структуры (стеблекорневым тубероидам), а также в предрасположенности к автоопылению и даже к агамоспермии.

4. Патиентность геофитных орхидных определяется не только вкладом фитомассы в органы репродукции или органы фотосинтеза, но и способностью вида с максимальной эффективностью использовать консортивных партнеров – опылителей и микосимбинтов.

5. Репродукция орхидных из группы гелиофильных САМ-эпифитов максимальна за счет больших, по сравнению с самим растением, размеров цветка, плода, соцветия, а также количества семязачатков, длительности цветения и плодоношения.

6. Успешная интродукция суккулентов Южной Африки в условиях искусственных биомов возможна на органических почвах. Подготовлен список видов для многоярусной экспозиции Суккулентного Кару.

7. Впервые изучен состав сообщества оранжерейных мхов, выявлена их роль в сохранении влаги. Показана средообразующая роль протонемы мхов.

Список использованных источников

1. Frahm J.P., Ho B. C. 2009. Die Moose in den Gewachshausern

des Botanischen Gartens Bonn. // Arch. Bryol. V.37, P.1-15.

2. McDonald D.J., Juritz J.M., Cowling R.M., and Knottenbelt W.J. 1995. Modelling the biological aspects of local endemism in South African Fynbos// Plant Systematics and Evolution, V. 195, № 3-4, P.137-147.

3. Raunkiaer C., 1934. The life form of plants and statistical plant geography. Oxford, Clatrendon. 632 p.

4. Schmiedel U., 2002. The Quartz Fields of Southern Africa flora, phytogeography, vegetation, and habitat ecology, Doktor Thesis, Köln. 383s.

55