Біохімія трансгенної картоплі в умовах України

1. Власенко М.Ю. Короткi пiдсумки та завдання дослiджень iз фiзiологii та бiохiмii картоплi. – Картоплярство. – 1994. – Вип.25. – С.14.
2. Власюк П.А., Власенко Н.Е., Мацко В.Н. Химический состав картофеля и путиулучшения его качества. - К.: Наукова думка, 1979. - 196 с.
3. Гусева А.Р., Пасешниченко В.А. Ферментативное расщепление гликоалкалоидов картофеля// Биохимия, 1957. - Т.22, N5. - C.843 - 845.
4. Иванов Б.И.. Пожарная безопасность в химических лабораториях. – М.:

Химия,

1988. – 112 с.
5. Инструкция по технике безопасности при хранении, транспортировке и применении пестицидов в сельском хозяйстве. – М.: Агропромиздат, 1985. –

56 с.
6. Инструкция по технике безопасности для сотрудников, аспирантов и студентов, работающих в лабораториях. – ССГІ: Суми, 1987. – 22 с.
7. Кинтя П.К. Строение и биологическая активность стероидных гликоалкалоидов ряда спиростана и фуростана. - Кишинев: Штиинца, 1987. -

141 с.
8. Кожушко Н.С., Чіванов В.Д. Экспресс-метод определения устойчивости картофеля к фитопатогенам в модельной системе// Современные технологии, экономика и экология в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве: Сб. научн. ст. по материалам 5-й межд. научно-метод. конф. -

К.: ИСМО, Алушта, 1998.
9. Конева И.М., Васюкова Н.И., Озерецковская О.Л. Возможный механизм индуцированной устойчивости картофеля к возбудителю фитофтороза //

Пpикл.биохимия и микробиология.-T.30, N1. - C.161 - 166.
10. Липсиц Д.В. Биохимические основы болезнеустойчивости картофеля.-

М.: ВНИИТЭИСХ, - 321 с.
11. Лукнер М.К. Вторичный метаболизм у микроорганизмов, растений и животных. - М.: Мир, 1979. - 550 с.

Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. –

М.: Энергоатомиздат, 1986. – 224 с.

12. Методические рекомендации по проведению исследований с картофелем / Под ред. Н.А.Пика. – К.: УкрНИИКХ, 1983. – 216 с.
13. 14. Михайлов В.Н. и др. Охрана труда в сельском хозяйстве: Справочник.-

М.: Агропромиздат, 1983.-99 с.
14. Новосельська А.П., Мицько В.М., Холодило І.В. Сортові особливості біохімічного складу бульб картоплі// Картоплярство. – 1995. – Вип.26. –

С.42-45.
15. Оверчук В.И., Мицко В.Н. Гликоалкалоиды картофеля// Физиология и биохимия культ. растений. - 1972. -Т.4, N 5. - C. 492 - 498.
16. Оверчук В.И., Мицко В.Н. Гликоалкалоиды картофеля-. М.: ВНИИ ТЭИСХ,

1975. - 328 с.
17. Озерецковская О.Л., Давыдова М.А., Васюкова Н.И., Метлицкий Л.В.

Гликоалкалоиды в здоровом и поврежденном клубне картофеля// ДАН СССР,

Сер.биол., 1971. -T.196, N5. - C. 1470 - 1474.
18. Підгаєцький А.А. Використання генофонду картоплі для інтрогресії цінних генів при створенні вихідного селекційного матеріалу.// Автореф. … дис. док. сільськогосподарських наук. - К., 1993. – 44 с.
19. Прокошев С.М. Биохимия картофеля. - М.: Изд-во АН СССР, 1947. - 226 с.
20. Сикилинда В.А., Кирюхин В.П. Иследования гликоалкалолидов картофеля//

Селекция и семеноводство картофеля. - 1975. N 21.- C. 5-11.
21. Справочник картофелевода// Под ред. А.И.Замотаева. - М.:

В.О.Агропромиздат, 1987. - 351 с.
22. Фізіологія та біохімія картоплі / А.А.Кучко, М.Ю.Власенко, В.М.Мицько.

– К.: Довіра, 1998. - 335 с.
23. Физиолого-биохимические и биофизические методы диагностики степени устойчивости растений к патогенам и другим факторам// Под ред.

М.Е.Ладыгиной.- М.: Изд-во МГУ, 1992. - 96 с.
24. Харборн Д.И. Введение в экологическую биохимию. - М: Мир, 1985. - 312 с.
25. Чиванов В.Д. Определение содержания гликоалкалоидов и активности рамнозидазы в тканях картофеля методом времяпролетной плазменно- десорбционной масс-спектрометрии// Материалы Международной научной конференции «Актуальные проблемы современного картофелеводства"(Минск-

Самохваловичи, 26-28.02.97 г.), с 89.
26. Чіванов В.Д. М’якоіонізуюча мас-спектрометрія в дослідженні глікоалкалоїдів картоплі. // Картоплярство. – К.: Урожай, 1999. - Вип.

29. – С.63-72.
27. Чіванов В.Д., Єрьоменко I.A. Вивчення динамiки деструкцii глiкоалкалоiдiв картоплi пiд дiєю фiтопатогенних грибiв мас- спектрометричним методом// Матерiали конференцii молодих вчених та спец- тiв "Науковi основи ведення картоплярства України в ринкових умовах" (22-

24 травня 1996 р.), Немiшаєве. С.17.
28. ГОСТ (12.0.303-74) ССТБ. Опасные и вредные производственные факторы.
29. ГОСТ (12.4.011-75) ССТБ. Средства защиты работающих. Классификация.
30. ОСТ (46.3.1.108-81) ССТБ. Обработка почвы и посев зерновых культур.

Требования безопасности.
31. ОСТ (46.0141-83) ССТБ. Процессы производственные в сельском хозяйстве.

Общие требования безопасности.
32. ОСТ(46.3.1.161-84) ССТБ. Обработки пестицидами почвы и посевов.
33. ГОСТ (12.2.019-86) ССТБ. Трактора и машины самоходные сельскохозяйственные. Общие требования безопасности.
34. ГОСТ 12.3.041-86 ССВТ Применение пестицидов для защиты растений.

Требования безопасности.
35. ГОСТ 46.0.126-82 ССБТ Организация обучения охраны труда в сельском хозяйстве. Общие положения.
36. Бурякова С.А. Охрана труда в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1991.- С.

22.
37. Винокуров Е.Н. Охрана труда в сельском хозяйстве. - К.: Урожай, 1992.-

120 с.
38. Гаврилов М.К. Охрана труда при интенсивной технологии. - М.: Колос,

1989.- 110 с.
39. Abdell D.C., Sporns P. Rapid quantitation of potato glycoalkaloids by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. // Journal of Agricultural and Food Chemistry.-1996.-V.44.-

P.2292-2296.
40. Allen E.N., Kuс I. Steroid alkaloids in the disease resistance of white potato tubers// Phytopathology, 1964. - N.54. - P. 886 - 889.
41. Chazi V., Matthess D.P. Quantitative inhibitory effect of steroidal alkaloids: relative involvement of aglycones and sugar moieties on lettuce seed radicle elongation// Bot.Ganz. - 1990. - V.151, N 1. - P.

38 - 40.
42. Chen S., Derrick P.J., Mellon F.A., Price K.R. Analysis of glycoalkaloids from potato shoots and tomatoes by four sector tandem mass spectrometry with scanning-array detection. Comparison of positive ion and negative ion methods. // Analytical Biochemistry.-1994.-V.218.-P.157-

69.
43. Chivanov V.D., Eriomenko I.A. PDMS Investigation into the Potato

Cultivare Resistance to Рhytopathogenic Fungi // Abstr.14th Intern. Mass

Spectrometry Conference, (25-29 August 1997).- Tampere, Finland.
44. Deahl К.А. Study of tle relationship of lateblight resistance to glycoalkaloid content in fifteen potato clones// Amer.Potato J. -

1973. -V.50. -P. 248 - 253.
45. Evans S., Buchanan R., Hoffman A. et al. Structural characterization of a glycoalkaloids at the femtomole level by means of four sector tandem mass spectrometry and scanning-array detection. // Organic Mass

Spectrometry -1993.- V.28.-P. 289-290.
46. Friedman M., McDonald G.M. Potato Glycoalkaloids: Chemistry, Analysis,

Safety, and Plant Physiology.// Critical Reviews in Plant Sciences.-1997.-

V.16, №1.-P.55-132.
47. Hegnauer R. The taxonomic significance of alkaloids// Chemical Plant

Taxonomy/ Ed. T.Swain.- N.Y.: Acad. Press, 1963.- P.389-427.
48. Highet R.J., Wheeler J.M. The study of alkaloid structures by spectral methods// The Alkaloids.- V.24./ Ed. A.Brossi.- N.Y.: Acad. Press, 1985.

- P.287-348.
49. Holland H.L., Taylor G.J. Transformations of steroids and the steroidal alkaloid, solanine, by Phytophthora infestans// Phytochemistry.- 1979.-

V.18. - P.437.
50. Houben R.I., Brunt K. Determination of glycoalkaloids in potato tubers by reversed-phase high-performance liquid chromatography //

J.Chromatogr. A. - 1994.- V. 661. - P. 169 - 174.
51. Macfarlane R.D. et al. 252-Cf-Plasma Desorption Mass Spectrometry. II –

A Perspective of New Directions// Biol. Mass Spectrometry. – 1994. –

V.23. – 117-130.
52. Osmann S. et al. Glycoalkaloid composition of wild and cultivated tuber- bearing Solanum species of potenial value in potato breeding programs//

J.Agr.Food Chem., 1978. – V.26. –N5. – P.1246-1248.
53. Paxton J.D., Groth J. Constraints on Pathogens Attacking Plants// Crit.

Rev. in Plant Sci. – 1994. – V.13, –N 1. – P.77-95.
54. Price K.R., Mellon F.A., Self R., Fenwick G.R., Osman S.F. Fast bombardment mass spectrometry of Solanum glycoalkaloids and its potential for mixture analysis // Biomed. Mass Spectrom.-1985.-V.12.- P.79-85.
55. Ripperger H., Schreiber K. Solanum steroid alkaloids// The Alkaloids.

-V.8.-/ Ed. R.G.A.Rodrigo.- N.Y.: Acad. Press, 1981.- P.81-192.
56. Roddick J.G., Melchers G. Steroidal glykoalkaloid content of potato, tomato and their somatic hybrids// Theor. Appl. Genet. – 1985. –V.80.-

P.655-660.
57. Roddick J.G., Rijnenberg A.L.Synergistic interaction between the potato glycoalkaloids (-solanine and (-chaconine in relation to lysis of phospholipid/sterol liposomes. // Phytochemistry. – 1987. – V.26. –

P.1325-1328.
58. Roddick J.G., Rijnenberg A.L., Osman S.F. Synergistic interaction between potato glycoalkaloids (-solanine and (-chaconine in relation to destabilization of cell membranes: ecological implications// J. Chem. Ecol. - 1988.- V.14.-P.889-902.
59. Sanford L.L., Deahl K.L., Sinden S.L. Glycoalkaloid content in foliage of hybrid and backross populations from a S.tuberosum ґ S.chacoense//

Potato Journal, 1994. – V.71. – N4. – P.225-236.
60. Sharma R.P., Salunkhe D.K. Solanum Glycoalkaloids// In: Toxicant of

Plant Origin. Vol.1. Alkaloids// Ed.P.R.Cheeke, Boca Raton, 1989.- P. 179

- 236.
61. Sinden S.L., Webb R.E. Effect of environment on glycoalkaloid content of six potato varieties at 39 locations// U.S. Dep. Agric. Tech. Bull. -

1974. -P.1472.
62. Sundqvist B.U.R. Modern Mass Spectrometry in Biological Sciences. -

N.Y.:

Marcel Dekker, - P. 144 - 263.
63. Swaaij A.C. Effect of growth conditions on glycoalkaloid in potato tubers// Potato

Research, 1992. - V.35, N1. – P.68-69.
64. Swain A.P., Fitzpatrick T.J., Talley E.A., Herb S.F., Osman S.F.

Enzymatic-hydrolysis of alpha-chaconine and alpha-chaconine//

Phytochemistry.-1978.-V.17.-P.800.
65. The Biochemistry and Physiology of Plant Disease // Eds. R.N.Goodman,

Z.Kiraly,

K.R.Wood. – Columbia.: University of Missouri Press, 1986. – 380 р.
66. Van Gelder W.M.J. Steroidal Glycoalkaloids in Solanum: Consequences for

Potato

Breeding and for Food Safety//In. Handbook of Natural Toxins. – V.6.
– Toxicology of

Plant and Fungal Compounds/Ed. R.F.Keeler, A.T.Tu. – N.Y.: Marcel
Dekker, 1991. –

P.101-134.
67. Van Gelder W.M.J., Tuinistra L.G.M.Th., van der Greef J., Scheffer

J.J.C. Characterization of novel steroidal alkaloids from tuber of

Solanum species by combined gas chromatography-mass spectrometry.

Implications for potato breeding. // J.Chromatogr.- 1989.-V.482.-P.13-22.
68. Zitnak A.The significance of glycoalkaloids in the potato plant//

Proc. Can. Soc. Hortic. Sci., 1964.- V.3.-P.81.

Вельмишановний голово державної екзаменаційної комісії! Шановні члени державної екзаменаційної комісії! Колеги!
Тема моєї роботи: “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості метаболізму в умовах Північно-Східної України”. Важливість докладного дослідження в зазначеному напрямку обумовлене зокрема тим, що трансгенні сорти картоплі «Новий лист» виявили в умовах України підвищену чутливість до фітопатогенів і, внаслідок цього незадовільну придатність до зберігання протягом зимового періоду в картоплесховищах. З іншого боку, добре відомо, що одними з біохімічних компонентів рослин, що заслуговують на увагу, є саме глікоалкалоїди - сполуки, фізіологічна функція яких полягає у захисті рослин картоплі від фітопатогенів. Ми вважали, що глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі (або ферменти, які відповідають за метаболічні перетворення глікоалкалоїдів) мають деякі особливості, які можливо зкоррелювати з притаманною зазначеним сортам зниженою резистентністю щодо фітопатогенів.
Виходячи з наведеного, нами проведене дослідження стероїдних глікоалкалоїдів в квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів за допомогою мас-спектрометрії. Трансгенна картопля сортів NewLeaf 6 Russet
Burbank і NewLeaf 6 Atlantic люб’язно надана професором Підгаєцьким з
Інституту картоплярства НААН.
Мас-спектрометрія PDMS досить давно з успіхом використовується з метою аналіза кількісного та якісного складу глікоалкалоїдів рослин картоплі різних сортів. В нашому університеті розроблені оригінальні методики, за допомогою яких можна визначити, які саме глікоалкалоїди містяться в тканинах картоплі, а також встановити ступінь резистентності конкретних сортів щодо розповсюджених хвороб на основі параметрів кінетики деструкції, тобто руйнації, глікоалкалоїдів внаслідок дії ферментів.
Експерименти з встановлення кількісних та якісних параметрів глікоалкалоїдів, притаманних рослинам трансгенних сортів картоплі, показали, що принципові відмінності останніх за зазначеними параметрами від класичних сортів відсутні (рисунки).
Як видно з рисунку, в тканинах квіток рослин картоплі сорту NewLeaf 6
Atlantic та NewLeaf 6 Russet Burbank присутні глікоалкалоїди ?-соланін (з масою 868 а.о.м.) та ?-чаконін (з масою 852 а.о.м.), так само, як і в тканинах квіток звичайної картоплі. Кількість цих речовин в тканинах квіток трансгенних рослин також відповідає кількості глікоалкалоїдів в квітках пересічних культурних сортів. Але, не тільки сумарна кількість глікоалкалоїдів впливає на ступінь стійкості певних сорту картоплі, але важливим чинником є активність ферментних систем як самої рослини, так і фітопатогену, що руйнують молекули глікоалкалоїдів. Зокрема, відщеплення залишку цукру рамнози від молекули ?-чаконіну призводить до втрати фунгіцидних властивостей. Таким чином, неважко зробити висновок про те, що чим активніші будуть відповідні ферменти, тим швидше буде зменшуватися в тканинах картоплі кількість нативних молекул глікоалкалоїдів і
Нами досліджені кінетичні параметри ферментативної гідролітичної деструкції глікоалкалоїдів тканин бульб картоплі сортів Свiтанок київський, Невська,
Молодiжна, та трансгенної картоплі NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6
Atlantic які значно різняться між собою за ступенем стійкості до фітопатогенів. Зокрема, Світанок київський порівняно стійкий до
Phytophthora infestans dB та багатьох інших фітопатогенів; Невська, - середньостійка, а Молодіжна є сортом, малостійким до фітопатогенів. Щодо рослин трансгенної картоплі, то в літературі є свідчення на користь зниженого ступеня стійкості сортів NewLeaf 6 Russet Burbank та NewLeaf 6
Atlantic по відношенню до збудників хвороб.

Показана перспективність використання плазмено-десорбційної мас- спектрометрії в селекційній практиці з метою аналіза глікоалкалоїдів рослин картоплі трансгенних сортів;
М’якоіонізаційною мас-спектрометрією PDMS доведено, що кількісний та якісний склад глікоалкалоїдів в тканинах квіток та бульб картоплі трансгенних сортів NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic суттєво не відрізняється від аналогічних параметрів, притаманних сортам картоплі, отриманим за допомогою класичної селекції (Світанок київський, Невська,
Молодіжна);

Надані теоретичні підстави притаманній картоплі трансгенних сортів
NewLeaf 6 Russet Burbank і NewLeaf 6 Atlantic зниженій стійкості щодо фітопатогенів – глікоалкалоїди, як типові захисні вторинні метаболіти, деструкуються з найвищою швидкістю під впливом фітопатогенів саме в тканинах рослин картоплі трансгенних сортів

ВІДГУК

на дипломну роботу студентки агрономічного факультету (спеціальність

“Захист рослин”)

Загорулько О. “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості метаболізму в умовах Північно-Східної України”

Робота Загорулько О. присвячена актуальній темі - дослідженню метаболізму глікоалкалоїдів картоплі трансгенних сортів. Важливість докладного дослідження в зазначеному напрямку обумовлене зокрема тим, що трансгенні сорти картоплі «Новий лист» виявили в умовах України підвищену чутливість до фітопатогенів і, внаслідок цього незадовільну придатність до зберігання протягом зимового періоду в картоплесховищах. З іншого боку, добре відомо, що одними з біохімічних компонентів рослин, що заслуговують на увагу, є саме глікоалкалоїди - сполуки, фізіологічна функція яких полягає у захисті рослин картоплі від фітопатогенів. Виходячи з наведеного, автор вважає, що глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі (або ферменти, які відповідають за метаболічні перетворення глікоалкалоїдів) мають деякі особливості, які можливо зкоррелювати з притаманною зазначеним сортам зниженою резистентністю щодо фітопатогенів.

Виходячи з наведеного, Загорулько О. проведене дослідження стероїдних глікоалкалоїдів в квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів.

Дипломниця Загорулько О. сумлінно ставилася до виконання дипломної роботи, самостійно провела частину досліджень, опрацювала експериментальний матеріал і проаналізувала його.

Зважаючи на це, вважаємо, що дипломна робота Загорулько О. заслуговує на позитивну оцінку, а її авторка - на присвоєння кваліфікації «Вчений агроном по захисту рослин».

Доцент кафедри захисту рослин, к.б.н.

В.Д.Чіванов

РЕЦЕНЗІЯ

на дипломну роботу студентки агрономічного факультету (спеціальність

“Захист рослин”)

Загорулько О. “Глікоалкалоїди трансгенних сортів картоплі: особливості метаболізму в умовах Північно-Східної України”

В останній час увага як фахівців в галузі сільського господарства, так і пересічних споживачів, прикута до проблеми трансгенних рослин та питань, пов’язаних з потенціальною токсичністю та мутагенністю продуктів харчування, виготовлених з вищезазначених рослин. Більшість дослідників вважає, що біохімічні параметри трансгенних рослин суттєво змінюються внаслідок введення до геному останніх чужорідних генів. Не виключено, що стан метаболізму таких типових вторинних метаболітів рослин картоплі, як стероїдні глікоалкалоїди, теж змінюється у трансгенних рослин. Виходячи з вищенаведеного, важко переоцінити актуальність дипломної роботи Загорулько
О. Предметом дослідження є стан метаболізму глікоалкалоїдів картоплі трансгенних сортів картоплі «Новий лист» (“Монсанто”). Дипломницею
Загорулько О. проведене докладне дослідження стероїдних глікоалкалоїдів в квітках та бульбах рослин картоплі трансгенних сортів. В роботі використані сучасні методи дослідження, а саме біологічна мас-спектрометрія.

Робота викладена на 58 сторінках комп’ютерного текста, містить усі необхідні розділи, ілюстрована 8 рисунками та 10 таблицями.

До недоліків дипломної роботи можна віднести невдалі літературні кліше, помилки в тексті тощо.

Виходячи з наведеного, вважаємо, що дипломна робота може бути допущена до захисту і заслуговує на позитивну оцінку за умов відповідної якості доповіді, а її авторка - на присвоєння кваліфікації «Вчений агроном по захисту рослин».

-----------------------
[pic]

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2, 3, 4