Научные стремления 2011-1

обладает быстрым темпом роста и развития. Устойчив к фузариозным гнилям, толерантен к вирусу желтой мозаики фасоли, вирусу огуречной мозаики [2].

Исследования проводились в лабораторных условиях на базе кафедры ботаники и основ сельского хозяйства БГПУ и отдела биохимии и биотехнологии ЦБС НАН Беларуси. Физическая обработка семян проводилась в Институте ядерных проблем БГУ в различных частотных режимах низкоинтенсивным микроволновым электромагнитным излучением: режим 1 (частота обработки 54–78 ГГц, время обработки 20 минут); режим 2 (частота обработки 64–66 ГГц, время обработки 12 минут) и режим 3 (частота обработки 64 –66 ГГц, время обработки 8 минут).

Производилась оценка скорости набухания и прорастания семян [3–5]. Семена взвешивали с интервалом 1-2 часа. Затем семена проращивали в растильнях на фильтровальной бумаге при 210С.

Определение проницаемости мембран в семенах проводили следующим образом. Семена в количестве 25 штук помещали в 50 мл дистиллированной воды на 25 ч при 250С, затем воду сливали и измеряли интенсивность флуоресценции вышедших веществ в ультрафиолетовой части спектра (длина волны 322 нм) на спектрофотометре Agilent 8453 (CША) [4,5]. На 3-и,7-ые ,10– ые сутки проводилась оценка энергии прорастания, всхожести и производились морфометрические исследования корней и проростков. Результаты опыта статистически обработали с помощью пакета программ Microsoft Excel. Повторность опыта 3 –х кратная.

Рисунок 1 - Увеличение массы семян люпина узколистного в процессе набухания после предпосевного ЭМИ воздействия: А – сорт «Митан», Б – сорт «Першацвет»

В ходе исследования установлена неоднозначная реакция сортов люпина на предпосевную обработку различными режимами низкоинтенсивного электромагнитного воздействия. Так у с. «Митан» все режимы, но в большей степени режим 3, стимулировали процессы набухания, тогда как у с. «Першацвет», скорость набухания под влиянием ЭМИ различных режимов была практически на уровне контрольных значений (рисунок 1).

Анализ изменения проницаемости покровов семян в процессе набухания выявил, что в результате воздействия ЭМИ режимом 2 и 3 существенно

171

увеличивается выход электролитов в раствор у семян с. «Митан» по сравнению с контролем. У с. «Першацвет» достоверные различия отмечались только в случае режима 3 (рисунок 2).

Рисунок -2. Выход электролитов в раствор через 25 ч набухания семян люпина узколистного: А – сорта «Митан», Б – сорта «Першацвет».

В ходе анализа влияния различных режимов ЭМИ на морфометрические показатели корней и проростков на 10-й день онтогенеза установлено, что режимы 1 и 3 стимулировали рост корней, но угнетали рост проростков у люпина с. «Митан» (таблица 1). Однако в результате воздействия всеми режимами у этого же сорта увеличивалась масса надземных побегов. В ходе исследований выявлено, что режим 2 тормозил удлинение корней и проростков, но способствовал накоплению биомассы как подземной так и надземной частей у с. «Першацвет». Режимы 1 и 3 оказали стимуляторное влияние на ростовые процессы корней и проростков к 10-му дню онтогенеза (таблица 2).

Таблица 1 - Влияние ЭМИ на морфометрические показатели люпина узколистного сорта «Митан» на 10-й день онтогенеза

Таблица 2 - Влияние ЭМИ на морфометрические показатели люпина узколистного сорта «Першацвет» на 10-й день онтогенеза

Таким образом, режимы 1 и 3 наиболее благоприятно влияли на начальные этапы роста обоих сортов люпина узколистного. Поэтому рекомендации к использованию в практике сельского хозяйства данных режимов даст возможность сократить норму высева и получить прибавку урожая, а также значительно увеличить конечную прибыль.

Литературные источники

1.Комарова М.Н. Особенности плазменной и электромагнитной обработки семян Lupinus angustifolius / М.Н. Комарова, Ж.Э.Мазец, Е.В.Спиридович и др.// Вести БГПУ.–2008. – №3.– С.38-43.

2.Персикова, Т.Ф., Цыганов А.Р., Какшинцев А.В. Продуктивность люпина узколистного в условиях Беларуси / Т.Ф. Персикова, А.Р. Цыганов, А.В. Какшинцев. –

Минск: ИВЦ Минфина, 2006. 179 с.

3.Алексейчук, Г.Н. Физиологическое качество семян сельскохозяйственных культур и методы его оценки / Г.Н. Алексейчук, Н.А. Ламан. – Минск: Право и экономика,

2005. – 48 с.

4.Кабашникова, Л.Ф. Способ ранней диагностики эффективности

5.Кожушко, Н.Н. Выход электролитов как критерий оценки засухоустойчивости

иособенности его использования для зерновых культур / Н.Н. Кожушко // Методы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды / под ред. Г.В. Удовенко – Л.: Колос, 1976. – С. 33 – 43.

K.Y. Kaizinovich 1, K.A. Bakhankova 1, S.A. Podberezko 1, Z.E. Mazets 1, E.R. Grickevich 1, Н.V. Spiridovich2, V.N. Rodionova 3

EFFECTS OF ELECTROMAGNETIC RADIATION AT THE INITIAL STAGES OF GROWTH OF LUPINUS ANGUSTIFOLIUS

1Belarus state pedagogical university named after M. Tank, Minsk 2The central botanical garden of NAS Belarus, Minsk

3Institute of nuclear problems BSU

Summary

This article discusses problems related to the influence of electromagnetic pre-treatment on the processes of swelling and permeability of seed coverings, morphometric parameters of roots and shoots of two varieties of Lupinus angustifolius. Identify the most optimal modes of electromagnetic effects, activating the growth processes of Lupinus angustifolius.

173

УДК 579.2+579.6

А.В. Кантерова, Г.И. Новик

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ В ЛИОФИЛИЗИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ НА СВОЙСТВА ГРИБОВ

РОДОВ ALTERNARIA И ASPERGILLUS

Институт микробиологии НАН Беларуси, Минск

ВБелорусской коллекции непатогенных микроорганизмов (БКМ) для длительного хранения мицелиальных грибов без потери характерных свойств применяются методы лиофилизации, криоконсервации и субкультивирования. Через определенные промежутки времени сотрудниками проводится проверка жизнеспособности культур и сохранения их свойств

Внастоящей работе представлены основные показатели роста и ферментативной активности штаммов грибов Alternaria alternata БИМ F-292, продуцирующего целлюлазы на этаноле, Aspergillus awamori БИМ F-6, продуцирующего экзодеполимеразы, A. awamori БИМ F-7, продуцирующего широкий спектр внеклеточных ферментов через 10 лет хранения в лиофильно высушенном состоянии. В качестве протекторной среды использовали обезжиренное молоко (10%), лиофилизацию культур производили на

сублимационной установке «MODULYO-4K» английской фирмы Edwards в два этапа. Первый этап проходил при температуре -55°С и глубине вакуума 8·10-2

mbar в течение 3-х ч., второй этап - досушивание - на гребенке аппарата при комнатной температуре под вакуумом 8·10-2 mbar – 2,5 ч. Ампулы с лиофилизированными культурами хранили в холодильнике при температуре

+4°С [1].

Выживаемость культур после длительного хранения составляла 100%. Наибольшая скорость радиального роста отмечена у штамма Alternaria alternata БИМ F-292. Однако величина ростового коэффициента, учитывающего кроме длины радиуса колонии ещѐ высоту и плотность мицелия, у этого штамма значительно уступала величине ростового коэффициента Aspergillus awamori БИМ F-6 и A. awamori БИМ F-7 (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика роста грибов Alternaria alternata и Aspergillus awamori и

активность синтеза ими гидролитических ферментов

На рисунках 1–3 представлены графики динамики роста культур в глубинных условиях. Концентрация биомассы составляла 11–12 г/л, что соответствует среднему выходу биомассы мицелиальных грибов при выращивании на полноценной питательной среде. Продолжительность фазы замедленного роста после периода прорастания спор варьировала в пределах 6– 9 ч и была практически одинаковой у культур после хранения в лиофильновысушенном состоянии и контрольных культур. Величина максимальной удельной скорости роста мицелия имела довольно высокий показатель - от 0,140 до 0,155 ч-1. Время удвоения биомассы составляло, в среднем, 8 ч для всех культур независимо от способа хранения.

А Б

Рисунок 1 - Динамика накопления биомассы A. alternata БИМ F- 292: А – после хранения в лиофильно-высушенном состоянии, Б – культура поддерживалась методом

субкультивирования

175

А Б

Рисунок 2 - Динамика накопления биомассы A. awamori БИМ F-6: А – после хранения в лиофильно-высушенном состоянии, Б – культура поддерживалась методом

субкультивирования

А Б

Рисунок 3 - Динамика накопления биомассы A. awamori БИМ F-7. А – после хранения в лиофильно-высушенном состоянии, Б – культура поддерживалась методом

субкультивирования

У культур, служивших объектами исследования, был проверен спектр гидролитических ферментов, участвующих в расщеплении растительных полимеров (целлюлаза, пектиназа, ксиланаза). Установлено, что исследуемые штаммы грибов различаются по уровню образования гидролаз. Максимальный уровень активности ферментов выявлен у штамма A. awamori БИМ F-7. Несколько слабее ферментативная активность проявлялась у штамм A. awamori БИМ F-6 (таблица 1).

Таким образом, настоящие результаты подтверждают ранее полученные нами данные [2] о том, что на свойства штаммов A. alternata БИМ F-292, A. awamori БИМ F-6 и A. awamori БИМ F-7 длительное хранение в лиофильновысушенном состоянии не оказывает отрицательного воздействия.

Литературные источники

1. Hawksworth, D.L. Fungus culture collection as a biotechnological resource / D.L. Hawksworth // Biotechnology and Genetic Engineering Reviews. 1985. Vol. 3. P. 417-453.

176

2. Важинская И.С. Ферментативная активность грибов родов Aspergillus и Alternaria после длительного хранения / И.С. Важинская, Г.И. Новик, А.В. Кантерова «Актуальные проблемы микробиологии и биотехнологии». Материалы международной конференции, Кишинев, Республика Молдова. 5-6 октября 2009 г. С. 50.

A.V. Kanterova, G.I. Novik

EFFECT OF LONG-TERM STORAGE IN FREEZE-DRIED STATE ON PROPERTIES OF FUNGI FROM GENERA ALTERNARIA AND ASPERGILLUS

Institute of Microbiology, Belarus National Academy of Sciences

Summary

Strains of mycelial fungi deposited at Belarusian collection of microorganisms - Alternaria alternata BIM F- 292; Aspergillus awamori BIM F-6; A. awamori BIM F-7 preserved viability and main morphological and physiological properties after long-term (10 years) storage in freeze-dried state. Regimes of freeze-drying and maintaining lyophilized fungal cultures were properly selected.

177

УДК 579.2+579.6

А.В. Кантерова, И.И. Алешкевич, Г.И. Новик

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИОУСТОЙЧИВОСТИ МИЦЕЛИАЛЬНЫХ ГРИБОВ В ПРОЦЕССЕ ДВУСТАДИЙНОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ

Институт микробиологии НАН Беларуси, Минск

В Белорусской коллекции непатогенных микроорганизмов поддерживаются свыше 300 штаммов мицелиальных грибов различных таксономических групп методами субкультивирования, криоконсервации и лиофилизации.

Для подтверждения способности мицелиальных грибов сохранять морфологические и физиологические свойства после криоконсервации был проведен контроль основных показателей роста колоний на плотной питательной среде. Определялась выживаемость культур, величина РК через 2 суток, диаметр колоний грибов через 3 и 7 суток, а также скорость радиального роста колоний в мм/сутки. Величину ростового коэффициента (РК) рассчитывали по формуле: РК = d×h×g/t, где: d–диаметр колонии, мм; h–высота колонии, мм; g–плотность колонии в баллах (1–редкая, 2–средняя, 3–плотная); t

–продолжительность роста колонии, сутки [1]. В качестве протекторной среды использовали обезжиренное молоко. Замораживание проводили быстрым способом в жидком азоте, затем культуры переносили в морозильную камеру и хранили при -70оС в течение 1 года. Контролем служили культуры, не подвергавшиеся замораживанию (таблица 1).

Таблица 1 – Индивидуальная устойчивость мицелиальных грибов к замораживанию*

* курсивом показаны контрольные результаты

У всех опытных образцов процент жизнеспособности был высоким. Наиболее устойчивы к замораживанию штаммы родов Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Trichothecium. Показатель жизнеспособности у них, в среднем, составлял 98% с использованием в качестве криопротектора обезжиренного молока. Представители грибов рода Fusarium достаточно устойчивы к замораживанию, их выживаемость составляла более 90%. Менее устойчивы к низкой температуре штаммы грибов рода Rhizoctonia - при хранении с обезжиренным молоком их выживаемость составляла 88-90%. Представители родов Laetiporus, Inonotus, Paecilomyces не обладают достаточно высокой природной криоустойчивостью, для них необходимо тщательно подбирать криопротекторы.

При микроскопировании мицелия грибов после криоконсервации не установлены какие-либо морфологические отличия от контрольных образцов, грибы сохранили присущие видам особенности строения мицелия. Величина РК роста колоний после замораживания у культур с меньшим процентом выживаемости была несколько ниже контрольной, у культур с более высокой криоустойчивостью величина РК была практически на уровне контрольной. Через 3 суток роста диаметр колоний грибов после криоконсервации имел несколько меньшие показатели, чем у контрольных, но через 7 суток результаты практически сравнялись. Скорость радиального роста колоний (Kr) является одним из основных показателей, характеризующих жизнеспособность

179

и активность роста грибных культур. Результаты определения Kr подтверждают достаточно высокую криорезистентность проверенных штаммов, этот показатель, скорее зависел от родовой принадлежности грибов и практически не отличался от контроля.

Таким образом, криоконсервация наряду с другими методами хранения мицелиальных грибов, используемыми в БКМ [2] может успешно применяться для длительной консервации практически всех объектов мицелиальных грибов, поддерживаемых в фонде коллекции.

Литературные источники

1.Методы экспериментальной микологии / Справочник. Киев: «Наукова думка».

–1982. – 541 с.

2.Важинская И.С. Выживаемость мицелиальных грибов после криоконсервации в зависимости от состава защитных сред / И.С.Важинская, Г.И.Новик, А.В. Кантерова // «Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии». Материалы VI Международной конференции (Минск, 2-6 июня 2008 г.). Т. 1. С.113-115.

A.V. Kanterova, I.I. Aliashkevich, G.I. Novik

EVALUATION OF CRYORESISTANCE IN MICELIAL FUNGI IN THE COURSE OF TWO-STAGE FREEZING PROCEDURE

Institute of Microbiology, Belarus National Academy of Sciences

Summary

Effect of refrigeration under liquid nitrogen and at -70оС on viability of commercially valuable mycelial fungi from various taxonomic group maintained at BKM collection was studied. It was fond that application of defatted milk as cryoprotector ensured nearly 100% survival of fungal cultures chosen as objects of investigations.

Fungi affiliated to genera Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Trihothecium display the highest resistance to extra subthermal exposure and increased survival rate. Representatives of genera Laetiporus, Inonotus, Paecilomyces, Rhizoctonia are more sensitive to low temperature.

180