Бадалова М.В. Рефлексивная организация этического пространства п. Рефлексивная организация этического пространства психолога
 Скачать 1.31 Mb.
|
|
СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В КАЗАХСТАНЕ Нурбеков Сабит Идрисович доктор биологических наук, профессор Жангазиев Адилхан Султанкулович доктор биологических наук, профессор Аманова Кулзахира Сарсеналиевна кандидат биологических наук, доцент Таразский Государственный педагогический институт, г. Тараз АННОТАЦИЯ В статье рассматриваются принципы и методология селекции озимой пшеницы в Казахстане. Приводятся краткая характеристика наиболее перспективных форм и сортов озимой мягкой пшеницы Казахстанских агроэкотипов (селекции КазНИИЗиР). ABSTRACT The article deals with the principles and methodology of winter wheat breeding in Kazakhstan. We give a brief description of the most promising forms and varieties of winter wheat Kazakhstan agricultural ecotypes (KazNIIZiR Ключевые слова селекция, пшеница, сорт, урожайность, качество зерна breeding, wheat, variety, yield, grain На юге и юго-востоке Казахстана (Алматинская, Жам- былская, Кызылординская и Южноказахстанская области) основные площади озимой пшеницы сосредоточены на бо- гаре и занимают площади возделывания немногим более 0,8 млн га. За последние 50 лет урожайность озимой пшеницы возросла на 50%. В дальнейшем ее увеличение будет осуществляться за счет селекционно-генетического улучшения сортов, способных реализовать свой генетический потенциал не только в благоприятных, но ив экстремальных условиях. Вместе стем совершенная сортовая технология возделывания также имеет немаловажное значение. Целью исследований является разработка и совершенствование селекционных методов, позволяющих повысить эффективность отбора трансгрессивных генотипов, ускорить поэтапную оценку селекционного материала и на этой основе создать новые формы и сорта озимой мягкой пшеницы различных агроэкотипов. Экспериментальные исследования проводились в 1970– 2012 гг. Полевые опыты ставились на землях селекционного стационара КазНИИЗиР, а также на богарных опорных пунктах Алматинской и Жамбылской областей. Методы исследования. Основным методом селекции является внутривидовая гибридизация мягкой пшеницы. При подборе пар для скрещиваний учитываются происхождение сорта, его биологические свойства. В качестве материнской формы, как правило, берутся наиболее приспособленные к местным условиям сорта и гибриды, а в качестве отцовской как отечественные таки сорта иного эколого-географиче- ского происхождения. Результаты исследования. Многочисленными исследованиями установлено, что на количественные признаки растения, как правило, в значительной степени влияют условия внешней среды Эффективность селекционной работы на богаре, в большей степени определяется возможностью получения выровненных всходов с осени. По непаровому предшественнику чаще всего появление всходов затягивается до морозов и растения зимуют в состоянии проростков не достигших поверхности почвы или в виде иголочек неразвернувшегося первого листа, вышедшего из колеоптиля. Даже во влажные годы, когда по парус осени получали хорошие всходы, по непаровому предшественнику в большинстве лет растения уходили в фазе двух-трех листочков. До наступления морозов проростки в большинстве случаев достигали лишь поверхности почвы, фазы полных всходов весной в третьей декаде марта, первой декаде апреля. В условиях сухостепной зоны юга и юго-востока Казахстана, зачастую из-за засушливости климата, высевают озимую пшеницу с нормой высева 3,5-4,0 млн. всхожих зерен нага, с целью снижения конкурентности растений за влагу и получения полновесных выполненных зерен с высокой массой 1000 зерен. При посевной норме 400 шт/м2 всхожих зерен или 4,0 млн всхожих зерен нага, густота стояния всходов по чистому пару варьировала по сортам от 71 до 214 шт./м2, а по непаровому предшественнику не превышала 100 шт./м2, те. полевая всхожесть у лучших сортов по пару не превышала 54%, а по непаровому предшественнику не более Тот же фактор, лимит влаги, ограничивает продуктивную кустистость. При этом получается редкий стеблестой, те. возникает необходимость максимального повышения продуктивности каждого колоса за счет увеличения количества и массы зерна. Ежегодно в отделе селекции озимых зерновых культурна поливе и на опорных пунктах проводится в среднем 500 комбинаций скрещивания. По каждой комбинации выход гибридных зерен составляет 100-150. Процент завязывания гибридных зерен Подход к объемам скрещивания различный. Водном случаев пределах одной комбинации проводится интенсивная работа, в других - ограничиваемся значительно меньшим масштабом работы. Первый подход требует более тщательного подбора родительских форм. При выполнений этого требования он позволяет полнее использовать потенциальные возможности комбинации, что особенно важно для селекции на такой генетически сложный признак, как продуктивность. Другой подход позволяет проверить большое Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 2 (23), 2016 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ число комбинации ив случае выявления особенно ценных, усилить работу сними в дальнейшем. Следовательно, ценность исходного материала в значительной мере определяет темпы селекционной работы и сказывается на ее результатах. Каждый селекционер, начиная работу, ищет наиболее совершенные образцы, требующие минимальных затрат, времени для улучшения и, прежде всего, обращает внимание на сорта и гибридные популяции сформировавшиеся и отобранные в местных условиях. Так, например, в комбинации скрещивания каталог Г происхождением б (к Мексика х 7756 (Богарная 56)] х Днепровская хи каталог Г происхождением 1981-2б{[F11891(Том-пус х линия 7451 Алматинская 31)] х к США х ОПАКС-1, выявлены золотая жила множества линий будущих сортов. Из этих комбинации вышли признанные серии сортов богарного направления Наз (9179-14), Юбилейная 60 (9179-15-3), Карасай (9179-15-1), Ратан (9179-42-5), Раусин (9201-16), Жадыра (9201-19), Ме- реке 70 (9201-14) - сорта сухостепного агроэкотипа, высокоурожайные, засухоустойчивые с высокими технологическими показателями качества зерна, соответствующие ГОСТу для сильной пшеницы, допущенные к использованию и широко возделываемые ныне в хозяйствах Республики Казахстан, Кыргызстан и Таджикистан. В некоторых сортах сухостепного агроэкотипа: Жадыра, Алатау, Маншук, Ак бидай - наиболее удачно использованы отдельные свойства сортов, например высокие технологические качества зерна сорта Богарной 56, сильная корневая система сорта Сапалы, комплексная климатическая выносливость и высокие технологические показатели качества зерна сорта Стекловидной 24. При создании высококачественных сортов, кроме физи- ко-химических свойств зерна учитываются многие биологические, физиологические и морфологические признаки растения сроки созревания, засухоустойчивость в период налива зерна, иммунитет к болезням, высокая урожайность, отличное качество и многие другие. Самой важной и трудной задачей является совмещение в сортах высокого качества зерна сего высокой урожайностью. Насколько задача трудна видно из факта, что в числе 31 сорта озимой пшеницы, допущенных к использованию и занесенных в Госреестр селекционных достижений Республики Казахстан наг, только 8 сортов (Богарная 56, Карасай, Лютесценс 72, Раусин, Одесская 120, Прикумская 36, Стекловидная 24, Безостая 1) соответствуют к ГОСТу для сильной пшеницы». К наиболее ценным по качеству зерна относятся 12 сортов озимой мягкой пшеницы Алмалы, Алия, Булава, Же- тысу, Актерекская Интенсивная, Красноводопадская 210, Наз, Сапалы, Южная 12,Эритроспермум 350, Майра. В условиях сухостепной зоны юга и юго-востока Казахстана усиление одних признаков качества зерна в селекционной работе не представляет особых трудностей, а улучшение других, наоборот, дается с большим трудом. К числу первых относится большой процент белков и сырой клейковины в зерне пшеницы в местных условиях. Так, например, содержание сырой клейковины у сорта Аруана (б) в среднем залет гг.) составила 36,4% с колебаниями по годам от 35,2% допри минимальной норме для ГОСТа сильной пшеницы- 28,0%. Оно оставалась высоким даже во влажные годы (2004 г) в сухостепной зоне – 36,0%. Сложнее обстоит с другими показателями качества зерна установлено, что применяющихся климатических условиях, хлебопекарные свойства и сила муки сильно варьируют по годам, в зависимости от метеорологических условий в период формирования зерна. Изменения бывают настолько значительными, что иногда заведомо хорошие сорта снижали качество зерна до уровня посредственных и даже ниже (сорт Аруана). Сильно изменяются по годам показатели упругость теста (Р, растяжимость теста (L), удельная работа деформации теста или сила муки (W) При создании высокоурожайных сортов, с высоким содержанием белка и высокими технологическими качествами зерна, часто применяется гибридизация обычно лучших по качеству зерна генотипов из мировой коллекции с высокоурожайными местными сортами. В селекционной работе нами за последние 15-20 лет в гибридизацию были широко привлечены следующие высококачественные сорта пшеницы из генофонда КазНИИЗиР и других НИИ стран СНГ Богарная 56, Одесская 51, Об- рий, Мироновская 808, Краснодарская 57, Краснодарская 39, Зирка, Донская Остистая, Донская безостая, Донецкая 5, Днепровская 846, Безостая 1, Эритроспермум 127, Харьковская, Харьковская 63, Ростовчанка, Прикумская 36, Партизанка, Опакс 1, Стекловидная 24, Наз,Сапалы, Юбилейная, Юбилейная 70, Карасай, Мереке 70, Жадыра, Дербес, Раусин, Жалын, сортообразцы из питомника КСИ богарного направления с высокими показателями качества зерна и др. Нами, для улучшения качества зерна ежегодно и неизменно, в последние годы, проводится широкомасштабное скрещивание с сортами, обладающими высокими технологическими показателями качества зерна и стойкие против засухи в период формирования зерна. Чаще всего привлекаются для скрещивания высококачественные сорта местной селекции Богарная 56, Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Юбилейная 70, Сапалы, Карасай, Мереке 70, Жадыра и другие высококачественные сорта. Хороший результат получается при скрещиваний мягкой пшеницы с твердой, которая имеет не только высококачественное зерно, но и хорошую засухоустойчивость во второй половине вегетационного периода. При этом, скрещивания проводятся последующим циклам простые, сложные, насыщающие, возвратные, даблкросс, топкросс, диаллельные. Чаще, действенным методом улучшения качества зерна являются повторные отборы из сорта популяции с высокими показателями качествами зерна. Под влиянием частых перемен внешних условий бога- ры, часто наблюдается процесс расщепления в пределах одной разновидности новых форм, отклоняющихся от типа сорта. В результате получаются естественные популяции, содержащие и положительные и отрицательные варианты. Различия по продуктивности и качествам зерна бывают значительными. Иногда качества зерна, возникающие при этом, проявляются в новых формах отобранных из сорта – популяции более удачными, чем при первоначальном отборе. Например, из сортообразца (9092-12), имеющего невыровненный сте- блестой с мучнистым мелким зерном, было отобрано продуктивная линия (9092-12-7) со стекловидным крупным зерном и выровненным стеблестоем средней высоты, которая получила название нового сорта Сапалы. Повышена стекло- видность и другие показатели качества зерна у сорта Юби- 72 Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 2 (23), 2016 | СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ лейная 70 (7488-22-95). Такой же этап прошли сорта Алатау (9182-5-1), Юбилейная 60 (9179-15-3), Карасай (9179-15-1). Последний сорт с 2009 года вошел в список сильной пшеницы. Повторные внутрисортовые отборы на качество зерна выгодны тем, что ряд других свойств при этом, находятся уже в селекционно отработанном виде, которых всячески поддерживали в результате повторных отборов. Для создания исходного материала, как было отмечено выше, наиболее результативными являются методы внутривидовой и межвидовой гибридизации с последующим отбором лучших растений. Большинство существующих сортов пшениц созданы этими методами. Однако метод внутривидовой гибридизации не дает такого большого разноообразия спектра гибридной изменчивости и пластичности растений как межвидовая и зависит, в основном, от правильного выбора компонентов скрещивания, способствующих развитию и закреплению желательных признаков. Изучение межвидовых гибридов пшеницы показало большое разнообразие в гибридной популяции, характеризующейся широким спектром формообразовательного процесса по морфологическими биологическим признакам, что позволяет проводить отбор многочисленных хо- зяйственно-ценных признаков и свойств. Из всего набора изученных нами видов пшеницы в условиях сухой степи (Triticum persicum, T. Turgidum, T. polonicum T. timopheevii, T. Spelta, T. sphaerococcum, T. aestivum, T. сидр. Наряду с а наиболее приемлемым оказался вид компактной гексаплоидной пшеницы Triticum свар. Фетисови. Данный вид обладает высокой засухоустойчивостью, что является очень важным свойством для создания сортов мягкой пшеницы богарного направления, сухостепного агроэкотипа. Практическая значимость видав селекции пшеницы на засухоустойчивость в условиях сухой степи оказалась достаточно высокой. С участием вышеназванного видав межвидовых скрещиваниях создан засухоустойчивый сорт озимой мягкой пшеницы Мереке 75 каталог 10681-14), обладающий высокой урожайностью в сочетаний с высоким качеством зерна, достоверно превосходил стандарт Безостую 1 в среднем за 4 года (2006-2009гг.) испытания в конкурсном сортоиспытании, в условиях богарного земледелия, на 5,2 ц/га или на 19,6%. По качеству зерна соответствуют ГОСТу для сильной пшеницы. Превосходит стандарты Безостую и Стекловидную 24 по показателям качества зерна в среднем за 4 года (2006-2009гг.): по натуре зерна, стекловидности, силе муки, валориметри- ческой оценке, объемному выходу хлеба. По остальным показателям качества зерна содержанию клейковины, ИДК-1, отношение P/L, разжижению теста, общей хлебопекарной оценке одинаковые показатели с качеством зерна стандартов Безостая 1 и Стекловидная 24, также относящиеся к сильной пшенице по ГОСТу качества зерна. Новый сорт передан в ГКСИСК в 2010 году и испытывается в ГКСИСК. Начиная с 1980 года, нами, в условиях богарного земледелия, сухой степи юго-востока Казахстана (Богарный опорный пункт «Караой» КазНИИЗиР), созданы высокоурожайные, засухоустойчивые с высокими показателями качества зерна сорта озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа, получившие постепенно широкое распространение Богарная 56 (1981 г) допущенный к использованию в условиях Алматинской, Жамбылской и Кызылординской областях. Сорт ОПАКС-1 (1986) в Алматинской области. Сорт Стекловидная 24 (1995 г) – в Алматинской, Жамбыл- ской и Южно-Казахстанской областях. Сорт Наз (2001, 2007 гг.) – в Жамбылской, Кызылординской и Алматинской областях. Сорт Сапалы (2001 г) – в Алматинской области. Сорт Юбилейная 60 (2001) – в Кызылординской области. Сорт Карасай (2009) в Алматинской области и ряд других сортов Дербес (2001), Раусин (2001), Южная 12 (1992), Жадыра (2008), Алатау (2010), Шокан (2014), Даулет (2015) в том числе Стекловидная 24 (1995), Наз (2000), Карасай (2008) – допущенные для возделывания в других сопредельных Республиках стран бывшей СНГ России, Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана. Заключение. Методами внутривидовой гибридизации и экологического испытания в опорных пунктах юга и юго-востока Казахстана, созданы множество сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления, превосходящие по урожайности зерна стандарты и обладающие высокими показателями качества зерна, соответствующие ГОСТу для сильной и ценной пшенице. Среди них наиболее востребованными в с.-х. производстве являются сорта Стекловидная, Наз, Карасай, допущенные для возделывания в других сопредельных Республиках стран бывшей СНГ России, Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана. Список литературы. Кохметова А.М., Уразалиев Р.А. Анализ взаимодействия генотип-среда сортовых и гибридных популяций озимой пшеницы //С.-х. биология. 1993,№1, с. Kochmetova A.M., Urasaliev R.A. Genotyp-enviroment interaction and adaptivity of the alloplazmic lines of wheat in Kazachstan //Proceedings of the International wheat, Genetics symposium faskatoon, Canada, 1998, v.3, 17-20. 3. Нурбеков СИ. Сорта озимой пшеницы богарного направления и некоторые вопросы селекции Селекция иге- нетика пшеницы. Алма-Ата, 1992, с. Нурбеков СИ. Селекция озимой мягкой пшеницы на урожайность и качество зерна в условиях сухой степи юго-востока Казахстана Пленарные доклады Международной конференции Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур, Ал- малыбак 2010, с.236-245. 5.Уразалиев Р.А., Нурбеков СИ, Баимагамбетова К.К., Жангазиев АС. Селекция озимой мягкой пшеницы поливного направления Сибирский Вестник с-х. науки, Новосибирск) с. Уразалиев Р.А. Моделирование сортов пшеницы методами генотип-средовых взаимодействий Вестник с.-х. науки Казахстана. 1987, с Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 2 (23), 2016 | ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ СИНТЕЗ НОВОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ПРОИЗВОДНОГО ИНГИБИТОРА ОБРАТНОГО ЗАХВАТА ДОФАМИНА GBR 12909 Лаврова Алина Викторовна Студент -го курса, Московский государственный технологический университет (МИТХТ), Москва Грецкая Наталья Михайловна Кандидат химических наук, ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков ММ. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, РАН, Москва Безуглов Владимир Виленович Профессор, доктор химических наук, ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков ММ. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, РАН, Москва АННОТАЦИЯ Синтезирован новый функционализированный аналог ингибитора обратного захвата дофамина GBR12909, содержащий флуоресцентную BODIPY® FL C3 кислоту analog of dopamine transporter inhibitor with fluorescent BODIPY ® FL C3 acid was Ключевые слова аналог ингибитора обратного захвата дофамина, GBR 12909, BODIPY® FL C3 Keywords: analog of dopamine transporter inhibitor GBR12909, BODIPY® FL Транспортер дофамина DAT является трансмембранным белком, который регулирует передачу дофаминергическо- го сигнала в центральной нервной системе путем обратного захвата дофамина и является членом суперсемейства нейротрансмиттеров/Na симпортеров (NSS) [6]. Дофамин вовлечен во многие аспекты функционирования мозга, основными из которых являются обучение, моторная функция, эмоциональная сфера, мотивация и др. Дисфункция и/или полиморфизм DAT ассоциируются с шизофренией, биполярным расстройством, болезнью Паркинсона и синдромом гиперактивности и дефицита внимания, и поэтому DAT интересен сточки зрения фармакологии. В терапии биполярного расстройства и синдрома гиперактивности и дефицита внимания, а также кокаиновой зависимости используются селективные ингибиторы белка-транспортёра дофамина (DAT) [8], одним из которых является GBR 12909 (ваноксерин), представляющий собой замещенное производное пиперазина с бис-фторбензгидрилом (фрагмент A) и фенилпропионовой кислотой (фрагмент B). Благодаря селективности GBR12909 к DAT по сравнению с другими транспортерами моноаминов (серотониновым SERT и нора- дреналиновым NET) [1], его рассматривают как эталонное соединение для разработки других селективных аналогов. Однако, несмотря на клиническую важность DAT, многое в регуляции транспортера остается непонятным. Поэтому GBR12909 является хорошей основой для разработки нацеленных функционализированных аналогов ингибитора путем введения, например, фармакофоров, флуорофоров, квантовых точек (фрагменты D) в структуру ингибитора. Группой S.J.Rosenthal была предложена базовая структура аналога GBR12909 на основе 3-(пара-нитрофенил)пропио- новой кислоты, которая после восстановления нитрогруппы до аминогруппы, позволяет осуществлять функциональную модификацию [7, 8]. Однако ограничивающим фактором для широкого использования этой структуры является низкая реакционная способность ароматической пара-аминогруппы. Поэтому целью работы являлась разработка новой базовой структуры на основе GBR12909, с линкерной группировкой (Сна основе аминогексановой кислоты, позволяющей дальнейшее присоединение как флу- орофоров, таки фармакофоров (рис. 1) в мягких условиях. Ранее выполненые исследования взаимосвязи структруры и функции показали, что введение объемных заместителей в пара-положение фенилпропильной группировки несущественно сказывается на биологической активности молекулы, что послужило дополнительным аргументом в пользу использования линкера. Базовую структуру использовали для синтеза флуоресцентного специфического лиганда с BODIPY® FL Фрагмент А получали как описано в [2] реакцией бис-(4-фторфенил)-метанола (1) с хлорэтанолом с образованием 4,4’-((2-хлорэтокси)-метилен)-бис-(фторбензо- ла) (2), который в реакции с избытком пиперазина давал 1-(2-(бис(4-фторфенил)-метокси)-этил)-пиперазин (3) (Рис. 1). 74 Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 2 (23), 2016 | ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ Рис. 1. A) Высокоэффективный ингибитор обратного захвата дофамина GBR12909 (ваноксерин), B) функционализиро- ванный аналог GBR12909: AB – аналог GBR12909 с аминогруппой в пара-положении, С – линкерная вставка, D - флуоро- фор) OH F F O F F O F F Cl Схема 1. Получение фрагмента А i – 2-хлорэтанол, п-толуолсульфокислота, толуол, 110°C, ч ii – толуол, пиперазин, K2CO3, 110°C, 18ч. Для синтеза фрагмента ВС (схема 2) 3-(4-нитрофенил) пропионовую кислоту (4) сначала превращали в метиловый эфир, после чего восстанавливали нитрогруппу дигидратом хлорида олова по методу [3]. Метиловый эфир 3-(4-амино- фенил)-пропионовой кислоты (5) конъюгировали с линкер- ной группировкой – ВОС-защищенной 6-аминогексановой кислотой по реакции се фтор-ангидридом. После омыления метилового эфира и восстановления карбоксильной группы соединения (6) боргидридом натрия по методу [10] получали спирт (7), который превращали в йод-производное (8) реакцией с метил-йодидом в присутствии карбонил- диимидазола [5]. Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 2 (23), 2016 | ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ 75 OH NO 2 O OCH 3 NH 2 O OH NH O O NHBoc OH NH O NHBoc NH O NHBoc |