Біосинтез гіберелінів - Биология и естествознание реферат

Главная

Биология и естествознание
Біосинтез гіберелінів

Дослідження властивостей гіберелінів, групи гормонів рослин, які регулюють ріст і різноманітні процеси розвитку. Характеристика етапів синтезу гіберелінів. Огляд методу зануреного культивування грибів фузарій. Вплив аерації та температури на біосинтез.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

У країнах Південно-Східної Азії здавна відомо захворювання рису, назване в Японії бакане. Найхарактернішим його симптомом є стрімке зростання уражених рослині, які різко виділяються на загальному тлі. Ще на початку XX століття японські вчені припустили, що причина цього - виділення грибом Gibberella fujikuroi, збудник захворювання, особливих речовин у тканини рослин.
В кінці 30-х років ХХ століття було виділено активну речовину, що викликає такі ж симптоми як і гриби паразити. Цю речовину назвали гібереліном за назвою гриба.
В другій половині 50-х років відкрито їх унікальні властивості як гормональних регуляторів росту рослин. Багатостороння і дуже висока фізіологічна активність гіберелінів, і в першу чергу їх здатність забезпечувати зацвітання певних груп рослин в не індуктивних умовах, викликала величезний інтерес до цих мікробних метаболітів. Інтерес до них збільшився ще більше, коли з'ясувалося, що гібереліни утворюються не тільки фітопатогенним грибом р. Gibberella , але і вищими рослинами.
В наш час гібереліни застосовуються в рослинництві для підвищення виходу волокна конопель та льону, для збільшення розмірів ягід у безнасінних сортів винограду, для підвищення врожайності трав, стимуляції проростання насіння. Тому є необхідність пошуку оптимальних, більш дешевих і ефективних способів їх отримання в промислових масштабах.
Гібереліни - група гормонів рослин, які регулюють ріст і різноманітні процеси розвитку такі як: подовження стебла, проростання насіння, цвітіння, прояв статі. Являють собою групу близьких за будовою тетрациклічних карбонових кислот, що відносяться до дитерпенів.
Позначають символом А з цифрою з права знизу - порядковим номером, який присвоюється кожному новому з'єднанню по мірі відкриття та ідентифікації. Найбільш поширений і переважно використовується гіберелін А 3 так само відомий як гіберелова кислота (Рис.1). Це пояснюється тим, що основний промисловий штам гриба Fusarium - moniliforme синтезує в основному саме цей гіберелін, який є головним компонентом препаратів, що надходять у продаж [1].
Рис.1. Гіберелова кислота (А3, ГК3)
Розглянемо більш детально гриби роду Fusarium (так звані фузарії) - продуцентів гібереліну А 3 .
У багатьох видів цього роду є тільки конідіальне спороношення і відсутня статева стадія. Конідіальне спороношення у фузарій надзвичайно різноманітно по морфології і способу утворення конідій. Гриби цього роду мають два типи конідій - макро- та мікроконідії [2].
Рис.2. Колонія Fusarium moniliforme
Рис.4. Макроконідії Fusarium solani
Рис.6. Хламідоспори Fusarium solani
Макроконідії (Рис.4) утворюються в повітряному міцелії на простих або розгалужених конідій, або являють собою скупчення маси конідій у вигляді спородохій, або утворюють піоноти.. Верхня клітина макроконідій має характерну форму: вона подовжена або загострена, може бути тупа або клювовидного і іншої форми. У масі макроконідії(Рис.2) світлого кольору (білі , помаранчеві, сині, синьо-зелені).
Мікроконідії (Рис.5) утворюються зазвичай в повітряному міцелії на простих або складних конідіях, в ланцюжках або зібрані в головки, а також часто у вигляді скупчень між гіфами міцелію. Конідії одноклітинні, рідше з одною і ще рідше з 2-3 перегородками, зазвичай овальні, яйцеподібні, еліпсоподібні, рідше кулясті, грушоподібні.
У деяких випадках утворюються склероції - тісне скупчення гіф білуватого, жовтуватого, коричневого або синього кольору. Це спочиваюча стадія. Розвиваються вони найчастіше в тканинах субстрату або в грунті і служать у цих грибів, як і хламідоспори (Рис.6), для перезимівлі та перенесення несприятливих умов, сприяючи тим самим збереженню виду.
гіберелін гормон синтез культивування
Сукупність численних даних по метаболізму гіберелінів дозволяє побудувати загальну схему біосинтезу С19-гіберелінів. Ранні етапи синтезу гіберелінів, включаючи утворення і подальше перетворення мевалонової кислоти, є загальними для терпенів і можуть вважатися твердо встановленими [1]. Загальним тетрациклічним попередником всіх гіберелінів є каурен. Подальший метаболізм здійснюється через стадії послідовних окислювальних реакцій: каурен - кауренол - кауреналь - кауренова кислота (Рис.7).
Рис7. Схема біосинтезу гіберелінів характерна для грибів роду Fusarium: FPP- фруктозадифосфат, GGDP-гераніл-геранілпірофосфат[3].
Вище було написано, що зацікавленість до гіберелінів з'явилась після встановлення їх фітогормональної природи, тоді ж і згадали про можливість використання р. Fusarium, як продуцента гіберелінів.
В наш час фузарії культивують поверхневим або зануреним способом на рідкому середовищі Чапека або Ролена-Тома. Максимум утворення біомаси гриба встановлюється паралельно максимуму накопичення гіберелінів[4].
Як поживне середовище використовують сусло-агар на якому фузарії ростуть найшвидше, також використовують картопляно-глюкозний агар та середовище Ролена-Тома. Гарні результати дає використання ятрофи (р. Jatropha) як субстрата. Використовуючи макуху ятрофи дослідники отримали вихід 105 мг/г А 3 за 4 дня.
Цей метод використовують для промислового культивування фузарій. Культивування проводять в горизонтальних роторних біореакторах (рис.8) за оптимальних умов[6].
Рис.8. Горизонтальний роторний біореактор.
F. moniliforme культуру засівають у 250 мл середовища Чапека (що складається з (г / л) сахарози, 30, NaNO3, 3; K2HPO4, 1; MgSO4.7H2O, 0,5; KCl, 0,5 і FeSO4, 0,01, рН 6,0) і інкубували при 30 ° С (в деяких джерелах при 26 ° С) протягом 10 днів при 150 оборотів в хвилину [6]. GA3 вистоюється в надосадову рідину.
Експотенціальний ріст культури починається з 2 дня, 4 дні триває лог-фаза. Виробництво GA3 починається на 6-й день та досягає піку на 8-й день при цьому концентрація GA3 близько 5,8 г / л.
На біосинтез GA3 впливають такі чинники: температура, аерація, склад поживного середовища, рН та інше.
Рис. Вплив рН на біосинтез GA3 грибами F. Moniliforme при зануреному культивуванні при pH 5 (-¦-), pH 7 (-^-) та pH 8 (-X-).
Встановлено, що з розвитком культури знижується рН середовища приблизно до 2,2-3,5 [4]. При зануреному культивуванні в середовищі Чапека максимальний вихід GA3 досягається при рН 7.0 [5] по іншим даним оптимум рН 5.0 [6].
Рис. Вплив температури на біосинтез GA3 грибами F. Moniliforme при зануреному культивуванні . Позначення 23? (-X-), 25? (-¦-), 30? (-^-) та 37? (-¦-).
Температура один з головних чинників який треба враховувати при біосинтезі GA3. Ряд дослідів показує, що оптимальна температура при якій був максимальний вихід (5,8 г/л ) GA3 30? [5].
Зміна концентрації О 2 також впливає на біосинтез гіберелової кислоти. Провели наступний дослід: помістили культуру F. moniliforme в інкубатор без доступу кисня [6]. У закритому інкубаторі, концентрація О 2 знизилася з початкових 20,9% до 3% після 3днів, за рахунок мікробного метаболізму, і залишалася постійною на рівні 3% наступні 7 днів, незважаючи на те, що вентиляційні отвори на верхній частині інкубатора були наполовину відкриті.
Через 10 днів вміст GA3 становив 1,4 мг/г (маса GA3/маса сухої речовини) , наступні 9 днів інкубатор тримали з відкритою кришкою. На 19 день концентрація GA3 зросла до 8,2 мг/г.
В іншому досліді повітряний клапан інкубатора весь час був повністю відкритим, в результаті через 18 днів вихід GA3 склав 19,3 мг/г.
Ці дані показують, що достатня вентиляція інкубатора дуже важлива, особливо в початковий період росту, коли відбувається швидке поглинання О 2 .
Рис. Влив джерел карбону на біосинтез GA3 грибами F. Moniliforme . Позначення: глюкоза (-¦-), сахароза (-о-), галактоза (-¦-), ксилоза (-^-) і метанол (-X-).
Для визначення впливу джерел карбону в сторону більш високих врожаїв GA3 сахароза в поживному середовищі була замінена на інші вуглеводи в концентрації 20 г/л.
Найкращий результат 15г/л GA3 отриманий за використання глюкози оптимальних умовах[5]. Інші вуглеводи давали менший вихід, а метанол та оцтова кислота взагалі пригнічували ріст культури.
Гриби роду Fusarium одне з основних джерел отримання гіберелінів - життєво необхідних фітогормонів рослин.
На основі опрацьованих джерел [3][4][5][6] можна зробити висновок про оптимальні умови біосинтезу гіберелінів: занурене культивування при рН 7.0, температурі 30?, постійний доступ повітря, як джерело карбону ефективно використовувати сахарозу та глюкозу.
[1] Муромцев Г. С., Коренева В. М., Герасимова Н. М., в кн.: Рост растений и природные регуляторы, М., 1977, с. 193-216
[2] Жизнь растений: в 6-ти томах. -- М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974.
[3] Claudia Troncosoa, Ximena Gonzбleza, Christiane Bцmkeb, Bettina Tudzynskib, Fan Gongc, Peter Heddenc, M. Cecilia Rojasa. Gibberellin biosynthesis and gibberellin oxidase activities in Fusarium sacchari, Fusarium konzum and Fusarium subglutinans strains.- Phytochemistry, Volume 71, Issues 11-12, August 2010, Pages 1322-1331.
[4] Билай В.И. Основы общей микологии. - Киев: Вища школа, 1980. - с. 291.
[5] Improved Production of Gibberellic Acid by Fusarium / Vidhya Rangaswamy// Journal of Microbiology Research. - 2012. - 2(3): 51-55
[6] Factors affecting gibberellic acid production by Fusarium moniliforme in solidstate cultivation on starch/X.-M. Qian, J.C. du Preez and S.G. Kilian// World Jour
Обґрунтування вибору біологічного агента та поживного середовища для його культивування. Розрахунок кількості стадій підготовки посівного матеріалу, об’єму ферментера та кількості виробничих циклів. Біотрансформація ростового субстрату у цільовий продукт. дипломная работа [274,0 K], добавлен 09.02.2017
Процеси, які підтримують постійний зв'язок організму з навколишнім середовищем. Основні процеси біосинтезу. Властивості генетичного коду. Синтез поліпептидних ланцюгів білків по матриці іРНК. Найважливіші органічні речовини в організмі рослин і тварин. презентация [1,1 M], добавлен 14.03.2013
Відкриття та дослідження молекули інсуліну, її хімічна будова. Біосинтез інсуліну, регуляція його секреції, функції та перетворення в організмі, властивості та біологічна дія. Методи визначення інсуліну, його застосування для виготовлення препаратів. реферат [2,7 M], добавлен 09.01.2010
Важкі метали в навколишньому середовищі. Їх хімічні властивості і роль для живої природи. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин. Важкі метали - забруднювачі навколишнього середовища. Межі витривалості навантаження важкими металами. реферат [28,7 K], добавлен 31.03.2007
Біосинтез білка. Будова рибосом прокаріотів та еукаріотів. Роль мембран у формуванні клітинних компартментнів. Ароморфози як біологічний процес. Асиметричність плазматичної і внутрішніх мембран клітини. Транспортування речовин через мембрани. контрольная работа [69,2 K], добавлен 04.11.2010
Вивчення середовища для виробництва білкових концентратів із водоростей, бактерій, рослин, дріжджів та грибів. Огляд ферментаторів для стерильного культивування мікроорганізмів. Аналіз флотації, сепарування, випарювання й сушіння для одержання протеїнів. дипломная работа [126,7 K], добавлен 07.05.2011
Вивчення царства грибів, різних за способом життя, будовою і зовнішньому вигляду. Дослідження подібності грибів до рослин і тварин. Аналіз будови та способів розмноження. Характеристика особливостей паразитичних, сапротрофних та сімбіотичних організмів. презентация [1,3 M], добавлен 23.04.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Біосинтез гіберелінів реферат. Биология и естествознание.
Титульный Лист Реферата 2022 Школа
Курсовая работа: Электропитание устройств
Отчет по практике по теме Анализ деятельности ГКУ 'Центр социальной поддержки населения Кировского района'
Дипломная Работа Живопись Графика
Виды Контрольных Работ В Вузе
Контрольная Работа На Тему Автоматизоване Робоче Місце Менеджера
Курсовая работа по теме Общая характеристика залога
Сочинение По Повести Отцы И Дети
Контрольная работа по теме Синдром желтухи. Сестринский процесс
Боги Олимпа Какие Они Сочинение
Реферат На Тему Сравнительная Политология
Статья На Тему Вселенная Без Сингулярностей
Сочинение Про Митрофана И Софьи
Сочинение Современного Ребенка
Сочинение Горе От Ума Век
Сочинение Осенний Листик
Rainbow 9 Контрольные Работы
Курсовая работа по теме Субъекты Международного частного права. Виды правовых режимов в Международном частном праве
Научная Работа На Тему Динамика Численности Населения
Реферат по теме Стратегії поводження фірми на ринку
Фінансування охорони праці - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Улучшение санитарно-гигиенических условий в переплетном цехе типографии - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда курсовая работа
Элекробезопасность - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат