The article presents a brief analysis of the effectiveness of joint research conducted for more than 35 years of Biochemistry Laboratory from Crop Science
Скачать 103.41 Kb.
|
| ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА Института растениеводства «Порумбень» и агрономического факультета ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАрНОГО УНИВЕРСИТЕТА МОЛДОВЫ А.И.РОТАРЬ Институт Растениеводства «Порумбень» Abstract. The article presents a brief analysis of the effectiveness of joint research conducted for more than 35 years of Biochemistry Laboratory from Crop Science Institute "Porumbeni" and the Plant Biology Department from the Agronomy Faculty of State Agrarian University of Moldova. Keywords: biochemistry, genetics, breeding, biotechnology and resistance to thermal stress 2013 год ознаменован не только Празднованием 80-летнего юбилея Государственного Аграрного Университета Молдовы (ГАУМ), но и круглой 40-летней датой организации уникального научно-исследовательского центра кукурузоводческой отрасли Республики Молдова: Научно-Производственного Объединения (НПО) «Гибрид» (с 2009 года - Институт Растениеводства «Порумбень»). Несомненно, изначальной идеологической базой создания этого НПО послужил огромный опыт плодотворного сотрудничества Кишиневского Сельскохозяйственного Института (КСХИ), Опытной станции КСХИ и Отдела Генетики растений АН МССР, проводимого на протяжении почти 3-х десятилетий (1944-1973) талантливым и энергичным научным деятелем Республики Молдова – академиком А.Е.Коварским. Ярким примером результативной преемственности накопленного опыта совместных научных экспериментов в области селекционно-генетических и физиолого-биохимических исследований явилось последующее развитие сотрудничества между лабораторией биохимии, физиологии и биотехнологии (БФБ) Института Растениеводства (ИР) «Порумбень»: с 2012 года - лаборатории биохимии); и кафедрой селекции, генетики и биотехнологии сельскохозяйственных культур (СГБСХК): с 2012 года - кафедра биологии растений ГАУМ. Настоящая работа посвящена краткому анализу основных результатов научных направлений, позволивших доказать эффективность и плодотворность сотрудничества именно этих двух научно-исследовательских центров. Чем была обусловлена взаимная заинтересованность указанных центров? Несмотря на богатый селекционно-генетический материал кукурузы, которым располагал и который и по настоящее время создается в недрах ИР «Порумбень», следует признать, что наиболее целенаправленная и научно-обоснованная работа по созданию гибридов кукурузы на базе спонтанных мутации с генами эндосперма, улучшающими качество зерна кукурузы, проводилась на кафедре СГБСХК. Кроме того, учитывая научно-педагогическую направленность работы, кафедра СГБСХК располагала достаточно сильными научно-профессиональными кадрами под руководством профессора А. Палий, отвечающих требованиям как теоретических, так и практических аспектов селекционно-генетических исследований качества кукурузы и биотехнологических разработок по культуре Zea mays L. и других сельскохозяйственных культур. Биологический материал, создаваемый на кафедре СГБСХК, всегда представлял большой интерес для проведения НИР в области биохимической селекции и генетики с использованием генов эндосперма зерна кукурузы о2, fl2, şu2, wx и др. [10]. В свою очередь лаборатория БФБ ИР «Порумбень» по своей уникальности в плане методов и аппаратуры, собранных в единый ансамбль с целью обеспечения биохимических экспресс-анализов, а также специалистов биохимиков высокой квалификации по проведению НИР, несомненно, раскрывала новые возможности плодотворного сотрудничества и творческого взаимодействия научных сторон на новом, современном уровне[2]. Именно в лаборатории БФБ студенты, докторанты и научно-педагогические кадры кафедры СГБСХК располагали возможностью проведения экспериментальных исследований с использованием двух методических категорий: В рамки настоящей статьи не включена дополнительная информация о экспериментальной помощи, оказанной со стороны лаборатории БФБ ИР «ПОРУМБЕНЬ» и другим кафедрам агрономического факультета в период 1974-2012 г.г.: кафедры растениеводства (конф.унив. В.С.Стародуб и Н.А.Георгиев); кафедры агротехники (конф.унив. М.Рурак и Г.Шушу); кафедры ботаники и физиологии растений (проф. А.Дерендовской и конф.унив.С.Жосан). Категория 1.Классические методы химического анализа селекционно-генетического материала: - модифицированный экспресс-метод Кьельдаля для определения общего азота и сырого белка; -модифицированный экспресс-метод Сокслета для оценки содержания сырого жира; -поляриметрический метод Эверса для определения содержания крахмала; -метод Кюршнера и Ганека для определения сырой клетчатки; - метод Починке для определения содержания сахаров; - метод Росса и Потера для определения содержания лигнина; - метод Ермакова по определению сырой золы; -метод Ветштейна и Хольма по спектрофотометрическому определению хлорофиллов «а», «б» и каротиноидов; - метод Майбаума и Кудревич по оценке суммарных дубильных веществ (таннинов); . экспресс-метод определения нитратов ион-селективным нитратным электродом. Категория 2. Специализированная аппаратура для использования физико-химических методов анализа селекционно-генетического материала сельскохозяйственных культур: . полуавтоматические анализаторы свободных и связанных аминокислот (НD- 200Е; ААА-881; Т-339); - высоковольтный электрофорез для определения лизина; - микробиологический метод определения лизина штаммом лизин-дефицитной E.colli; - аппарат «Техникон» для определения лизина энзимом лизин-декарбоксилазой и проназой – для определения метионина и триптофана; - аппарат Юди для определения лизина с помощью красителя оранж Ж; - инфракрасный анализатор работающий в ближней области спектра (модели 4250; 4500 и 7000) для одновременного экспрессного анализа 4-16 параметров качества биомассы ведущих сельскохозяйственных культур; - вертикальный электрофорез белков для массового скрининга селекционно-генетического материала кукурузы с целью оценки биологической чистоты линейного материала и степени гибридности партий семян кукурузы, предназначенных для продаж; - биотехнологический лабораторный комплекс для микроклонального размножения безвирусного посадочного материала картофеля и расширения генетического разнообразия сельскохозяйственных культур (получение сомаклонов). Эффективность использования вышеперечисленных методов в совместных работах с научно-дидактическим персоналом кафедры СГБСХК может быть ярко продемонстрирована на основе библиографического анализа 108 научных публикаций [5] по следующим направлениям: Первое направление – Биохимическая селекция качества кукурузы. Изучение биохимического действия генов эндосперма кукурузы о2, о7, fl2, cfl2, su2, wx, двойных рецессивов o2şu2, а также тетраплоидных форм с геном о2 явилось достаточно эффективным. Полученные результаты и их вдумчивых обсуждений представлено в 48 совместных публикациях за период 1975-2012 г.г. [5]. Широкий спектр биохимических анализов по белковому метаболизму, с акцентом на массовый скрининг не только суммарного белка, но и комплекса свободных и связанных в белке аминокислот, а также главного индикатора улучшенного качества белка кукурузы (лизина), помог повысить уровень и гарантировать адекватность интерпретации прямого биохимического действия эндоспермальных генов Zea mays L. для большинства диссертаций научно-педагогического коллектива кафедры СГБСХК и опытной станции ГАУМ. Так, в 1982 г. была защищена кандидатская диссертация В.И.Цыганаш «Использование генов эндосперма в селекции кукурузы на качество». В 1984 году в Харькове успешно проходит защита диссертации А.Палий на степень доктора наук «Улучшение качества зерна кукурузы селекционно-генетическими методами». Использование методической базы лаборатории БФБ ИР «Порумбень» внесло свой вклад в завершение и защиту следующих 3-х кандидатских диссертаций: Домники Цыганаш (1986 - по гену о2), Акихила Диджейра (1991 - по гену su2) и Виктора Манолий (1991 – по высоколизиновой кукурузе) – научный руководитель профессор университар А.Палий. На текущий момент по указанному направлению проводятся совместные оригинальные исследования с докторантом профессора А.Палий - Г.Батыру, которые посвящены изучению специфики биохимического действия гена о2 в тетраплоидном геноме кукурузы [1]. Следует также подчеркнуть роль нашего сотрудничества в формирование научных кадров более высокого уровня. Так, к 2001 году была подготовлена и представлена к защите в Специализированный Совет по селекции и генетики Академии наук Р.М. диссертация В.Цыганаш на соискание степени доктора хабилитат сельскохозяйственных наук на тему: «Улучшение качества зерна кукурузы путем использования действия и взаимодействия ряда эндоспермальнх генов». В этом же году докторантом кафедры СГБСХК Д. Згарданом была успешно защищена диссертация, инициировавшая новое оригинальное направление в плане изучения роли эндогенных метаболитов в процессе регуляции морфогенеза in vitro у ценных генотипов кукурузы, характеризующихся влиянием генов структуры эндосперма. Именно по этому направлению были раскрыты новые возможности сотрудничества[6], не ограничивающиеся массовой оценочной работой по биохимическим показателям качества. Второе направление – использование прикладной молекулярной биохимии в селекции и семеноводстве кукурузы. Совместно с конференциаром университаром кафедры СГБСХК Галиной Комаровой были использованы возможности изучения полиморфизма запасных белков кукурузы методом электрофореза в Институте Растениеводства «Порумбень»: для сокращения сроков гибридологического анализа; для массового скрининга большого разнообразия генотипов кукурузы, вплоть до отбора ценных для селекционного процесса новых форм по белковым маркерам; для оценки биологической чистоты линий и кодоминантности гибридов кукурузы первого поколения (F1) в год их уборки и, что самое главное, – для ускорения сроков контроля качества заводских партий семян кукурузы. Следует также отметить, что благодаря творческому содружеству с кафедрой СГБСХК были проведены значимые методические разработки по документации и обработке электрофореграмм белковых профилей родительских линий и гибридных комбинаций молдавской селекции с помощью лазерного денситометра и компьютерного моделирования по программе “FOREZ” [8]. Разработка и издание (в сотрудничестве с ГАУМ) Национального стандарта Республики Молдова SM 233:2003 по белковому маркированию линий и гибридов кукурузы [4], а также каталога электрофоретических паспортов родительских форм и районированных гибридов кукурузы [9] обеспечили юридическое право проведения и выдачи сертификатов по оценке уровня гибридности всех партий семян гибридов кукурузы, экспортируемых за рубеж. Третье направление - использование клеточных технологий в селекционно-генетических программах по улучшению сельскохозяйственных культур. В сотрудничестве с СГБСХК ГАУМ был разработан технологический цикл оздоровления и микроклонального размножения ряда сортов семенного картофеля – Sprinter, Kondor, Asterix şi al. – c высокой частотой регенерации в культуре апикальных меристем, являющихся высокопродуктивными, улучшенного качества, адаптивными к местным климатическим условиям [3]. Научные консультации, полученные из группы биотехнологии кафедры СГБСХК под руководством конференциара университара Г.Комаровой, позволил решить методические вопросы по укоренению растений стевии (Stevia rebaudiana) в условиях in vitro лаборатории БФБ и ускорить интродукцию этой культуры в Молдову. Совместные работы с СГБСХК представила экспериментальное обоснование возможности расширения генетического разнообразия стевии не только за счет семян гибридных форм, но и за счет получения сомаклональных вариантов – из первичного каллуса в культуру in vitro [11]. Наиболее эффективно явление сомаклональной изменчивости было использовано в наших совместных исследованиях по культуре Zea mays L. из незрелых зародышей семян линий кукурузы Poly 17 и ВС 27D4 были индуцированы каллусные культуры, что послужило основой создания 20 сомаклональных вариантов. По этим формам были выявлены отличительные характеристики [7]: на уровне молекулярного маркирования; по биохимическим показателям питательной ценности и урожаю зерна; по физиологической оценке потенциала засухоустойчивости; по ряду морфобиологических и гравиметрических показателей вегетативной и репродуктивной массы. В настоящее время на базе обсуждаемых партнерских исследований создана коллекция сомаклональных линий кукурузы, которая проходит завершающий этап испытаний в ИР «Порумбень». Четвертое направление – физиология устойчивости кукурузы к температурным стрессам. По данному направлению в период 90-х годов совместные исследования были сконцентрированы на разработке и использовании комплекса лабораторных тестов и биохимических критериев количественной оценки чувствительности к холоду испытуемых гибридов кукурузы и их родительских форм. В последнее десятилетие, характерное для Молдовы резкими флуктуациями контрастных температур по сезонам вегетации (засуха/норма), была получена возможность сконцентрировать внимание совместных исследований на факторе «засуха». Докторантом кафедры СГБСХК А.Михалаки в лаборатории БФБ и в полевых условиях ИР «Порумбень» проведено изучение проявления степени гетерозиса у большого спектра районированных гибридов кукурузы по трём показателям водного режима листа. Благодаря проведенной серии экспериментов, показано, что физиологическая диагностика водного режима листового аппарата кукурузы в сочетании с анализом степени проявление эффекта гетерозиса по этим параметрам, позволяет идентифицировать не только контрастные, но и толерантные к засухе гибридные формы кукурузы [5]. Таким образом, подводя итог проведенному анализу совместных работ лаборатории БФБ ИР «Порумбень» и кафедры СГБСХК ГАУМ в период 1974-2012 г.г. можно констатировать, что эффективность этого сотрудничества обоснована 108 научными публикациями. Лаборатория БФБ ИР «Порумбень» явилась экспериментальной базой для проведения научно-исследовательских работ 82-х лиценциатов (это только по специальности «Селекция и генетика», десяти аспирантов/докторантов кафедры СГБСХК, из которых 5 соискателей получили докторскую степень и двое «доктор-хабилитат». Несомненно, создание на этой кафедре гибридов кукурузы Молдавский 423Л, Кишиневский 307 ЛБ и др. во много обязано нашему творческому содружеству. Однако, самая большая гордость и свидетельство эффективности проведения целенаправленных комплексных работ в области генетики, селекции и биохимии качества является успех нашего коллеги, профессора университара Андрея Палий, получившего в 2008 году научное звание члена-корреспондента Академии Наук Республики Молдова. Несмотря на ряд серьёзных изменений в научно-педагогической структуре агрономического факультета ГАУМ, также как и возникших текущих методических и технических трудностей по лаборатории биохимии ИР «Порумбень», мы с нашими коллегами по творческому сотрудничеству не теряем надежду, что проводимое реформирование указанных структур не позволят перечеркнуть перспективные научно-практические направления, которые предстоит развивать, дополнять и совершенствовать молодому поколению ученых и педагогов агрономической науки. БИБЛИОГРАФИЯ 1.Palii A., Batîru Gr., Rotari A., Rotari E., Comarov Galina. Evaluarea efectului biochimic al mutaţiei opaque-2 în genomul porumbului tetraploid. Buletinul AŞM, Ştiinţele vieţii, nr.1 (316). Chişinău, 2012, p.118-125. 2.Rotari A.I. Metodele genetico-biochimice a ameliorării porumbului la calitate. Autoreferatul tezei de doctor habilitat în ştiinţe biologice. Chişinău, 1993, 48 p. 3.Rotari A.I., Anţibor I.A., Ojoga Oxana, Iliev P., Comarov Galina. Studierea soiurilor de cartofi, cultivaţi în Moldova cu scopul însănătoşirii lor după metoda meristemei apicale // Bul. AŞ a Moldovei, ştiinţe biol., chim. şi agricole, Nr.3 (288), Chişinău, 2002, p. 204-209. 4.Rotari A., Comarov Galina, Guţanu C. Standard Moldovean SM 233:2003. Depart.”Moldova-Standard”, Chişinău, 2003, 34 pag. 5.www.alexandrrotari.ru - Memoriu de activitate ştiinţifică a dr.h. Rotari Alexandru Ion în colaborare cu UASM, catedra GABCA, anii 1975 – 2012. 6.Комарова Г.Е. Роль физиолого-биохимических исследований в разработке современных направлений в области селекции и генетики растений. UASM. Luc.ştiin.,Vol.29: Agronomie. UASM. Chişinău, 2011, p. 67-77. 7.Комарова Г.Е., Ротарь А.И., Клименко Н.В. Изучение сомаклональной изменчивости в потомстве растений-регенерантов кукурузы //”Fiziologia şi Biochimia Plantelor la început de Mileniu: Realizări şi perspective”. Chişinău, 2002, p.281-284. 8.Комарова Г.Е., Ротарь А.И, Ротарь Е.А. Каталог электрофоретических паспортов родительских форм и гибридов кукурузы. CERTIFICAT de înregstrare a obiectelor dreptului de autor şi drepturlor conexe. Seria OŞ Nr. 3370, Chişinău, 2012a, 47 pag. 9.Комарова Г.Е., Ротарь Е.А., Ротарь А.И. Mетодологические подходы к изучению полиморфизма зеина. CERTIFICAT de înregstrare a dreptului de autor şi drepturlor conexe. Seria OŞ Nr. 3369, Chişinău, 2012б, 72 pag. 10.Палий А. Ф. Генетические аспекты улучшения качества зерна кукурузы. Кишинев «Штиинца», 1989, 176 стр. 11.Ротарь А., Кисничан Л.П., Анцибор И.А.,Комарова Г. Сравнительный анализ традиционных (in vivo) и нетрадиционных методов размножения (in vitro) Stevia rebaudiana Bertoni в условиях Республики Молдова // Сб.научных статей памяти акад.П.М.Жуковскому 120 лет. Eco-TIRAS, Кишинев, 2008, с.96-101. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | There is no national science just as there is no national multiplication... А. Kozhevnikova, Assoc. Prof of the Department of English for Humanities (Samara State University), Member of Board of Experts for... | | Заливка инструмент PaintBucket, инcтрумент обрезки краев (Crop) В данном уроке и знакомимся и учимся пользоваться инструментами PaintBucket и Crop |
| Тема урока: «Teenagers Years Do They Bring Luck?» Юношеские годы приносят ли они удачу? Тема урока: «Teenagers Years – Do They Bring Luck?» (Юношеские годы – приносят ли они удачу? Умк под редакцией Кузовлева В. П. Английский... |  | Аналитический отчет discovery research group российский рынок колбасных... Мясные продукты – основной источник белка животного происхождения в рационе человека, что обусловливает необходимость разработки... |
| «article-pronom» Ростов-на-Дону 2009 Проблемы разработки и использования электронных средств обучения актуальны на протяжении всего периода внедрения информационных технологий... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Презентация международного проекта «The Global Leadership& Organization Behavior Effectiveness (clobe)» с синхронным переводом |
| The tools for solving rapes and murders have improved rapidly. Five... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Калининград, Россия Summary. The article discusses the pedagogical approaches and practical experience of dealing with the ethical... |
| Программа Международного Бакалавриата Средних Лет Обучения Middle Years Programme Международный бакалавриат (в дальнейшем мб) международная неправительственная организация, имеющая консультативный статус в юнеско... | | Stylistic analysis [staɪ'lɪstɪk ə'næləsɪs] Стилистический анализ Ниже приведены выражения, которые используются при стилистическом анализе текста |
| Измерение социальной эффективности принимаемых решений Measuring... Рабочая программа по курсу «Система государственного и муниципального управления» составлена на основе требований Государственных... | | Margarita bershadskaya, research university higher school of economics |
| Теоретические предпосылки разработки научной категории «антикриминальная... Законодательство о принципах и гарантиях свободы информации состоит из настоящего Закона и иных актов законодательства | | Analysis of practice of using of insurance premium Уфимский финансово-экономический колледж филиал фгобу впо «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации» |
| Analysis of the main indicators of the development of international tourism in Primorsky Krai Анализ основных показателей развития международного въездного туризма в Приморском крае | | Toxicology, biophysics. From fundamental biomedical research to applications.... |
