Результаты исследований и их обсуждение

Статистическая обработка результатов

Оценка фунгицидных свойств бионаносеребра

Для изучения влияния раствора бионаносеребра на всхожесть семян и рост инфицированных проростков озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) с. Казанская 560, семена замачивали на сутки в водопроводной воде со спорами (Кое 500 тыс.спор/мл) фитопатогенного гриба Fusarium оxysporum [Smirnov, 2011]. Затем инфицированные и неинфицированные семена проращивали в темноте, в чашках Петри, на воде (Контроль) и на растворах, разведенных 1:10 и 1:100. Длину побегов и корней проростков пшеницы измеряли на 3 и 7 сутки, выращивания.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием стандартных математических методов в программе Microsoft Excel. Группу данных считали однородной, если среднеквадратическое отклонение s в группе не превышало 15%. Различие между группами считали достоверным при Р ≤ 0.05.

2.2. Фунгицидные эффекты модифицированных соком Chelidonium majus, с взаимодействием бионаночастиц серебра, по отношению к патогенному грибу Fusarium оxysporum

Результаты прорастания семян пшеницы показаны на рисунках:

Распределение показателей на рисунке 3 показало, что БНЧ серебра значительно подавляли развитие гриба F. оxysporum и в разведении Сч AgSo4 1:100 значительно увеличился рост побега, корня и боковых корней, в разведении Сч AgSo4 1:10 рост побегов, корней и боковых корней увеличились чуть слабее, что составило 400% и 250%, соответственно. Через 7 сутки рост корней этих вариантов снизилось, что составило 190% и 160%, соответственно. Наиболее существенным фактором в лабораторном эксперименте был рост корней предварительно обработанных БНЧ и инфицированных (И) фитопатогеном Fusarium oxysporum с разведением 1:100 , что составило 625% на 3 сутки, через 7 суток показатель снизился на 1,5 раз. Минимальный эффект был у варианта БНЧ (И) с разведением 1:10, что составило 75%, соответственно. В настоящее время большой интерес представляет «зеленый» синтез низкотоксичных и биологически активных препаратов на основе бинаночастиц серебра, модифицированных соком лекарственных растений. Инфицирование фитопатогеном и обработка семян в растворах БНЧ серебра приводила к стимулированию роста проростков. Внесение БНЧ серебра при инфицировании F.oxysporum повышало рост проростков, тогда как обработка соком Ch.majus при высоких концентрациях ингибировала энергию роста проростков. Раствор БНЧ полностью снимало негативный эффект инфицирования, а также приводило к заметной стимуляции ростовых процессов корней в 6 раз. Это могло быть связано с выделениемионов серебра в среду, которые способны активно подавлять рост и развитие различной патогенной микрофлоры поражающей растения на различных этапах роста.

Рисунок 3. Морфометрические показатели проростков, предварительно обработанных БНЧ серебра, в разных разведениях на фоне инфицирования патогеном. Контроль – без инфицирования (100%), опыт – с инфицированием.

Распределение показателей на рисунке 4 показало, что БНЧ серебра значительно подавляли развитие гриба F. оxysporum и в разведении Сч AgSo4 1:100 значительно увеличился рост побега, корня и боковых корней,в разведении Сч AgSo4 1:10 рост побегов, корней и боковых корней увеличились чуть слабее, что составило 12% и 39%, соответственно. Наиболее существенным фактором в лабораторном эксперименте был рост корней предварительно обработанных БНЧ и инфицированных (И) фитопатогеном Fusarium oxysporum с разведением 1:100 , что составило 170% на 4 сутки, через 7 суток показатель снизился на 1,5 раз. Минимальный эффект был у варианта БНЧ (И) с разведением 1:10, что составило 71%, соответственно.

Таким образом, нами выявлено, что БНЧ серебра, полученные восстановлением ионов металла соком Ch.majus, обладает фунгицидными свойствами по отношению к F. oxysporum, а также стимулирует ростовые процессы проростков пшеницы [Rademacher et al., 1994].

Рисунок 4. Морфометрические показатели проростков, предварительно обработанных БНЧ серебра, в разных разведениях

Обозначения те же, что и на рис.3.

Результаты лабораторных исследований свидетельствуют о том, что БНЧ серебра значительно подавляли развитие гриба F. оxysporum и в разведении Сч AgSo4 1:100 значительно увеличился рост побега, корня и боковых корней, в разведении Сч AgSo4 1:10 рост побегов, корней и боковых корней увеличились чуть слабее. Инфицирование подавляло ростовые процессы в большей степени, чем корней. Сок Ch. majus в малом разведении (контроля) оказал дополнительное ингибирующее действие на фоне заражения грибом, снижая размеры побегов проростков, что приводило к торможению роста. Использование БНЧ серебра практически полностью снимало негативный эффект инфицирования. Это могло быть связано с выделением Fusarium оxysporum в среду гормональных концентраций гиббереллиноподобных соединений [Rademacher et al., 1994].

Таким образом, нами выявлено, что обработка соком Chelidonium majus L. при высоких разведениях ингибировала энергию прорастания по сравнению с контролем. Следует отметить, что БНЧ серебра снижало рост - ингибирующие действие и самого сока Chelidonium majus L. при малом разведении, которое, по-видимому, было обусловлено его токсичностью.

ВЫВОДЫ 1. Полученные методом «зеленого» синтеза бионаночастиц серебра проявляли высокую биологическую активность, что показано с помощью тест-системы инфицированных проростков пшеницы на ранних стадиях прорастания;
2. Заражение специфическим фитопатогеном Fusarium оxysporum подавляло ростовые процессы более чем на 50%, тогда как обработка бионаночастиц серебра полностью снимала данный негативный эффект. Более того, при этом наблюдали повышение морфометрических показателей, наиболее выраженное для корней - в 6 и 4 раз для зараженных и незараженных растений, соответственно.

Благодарности

Работа была выполнена на базе кафедры биохимии и биотехнологии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Автор выражает благодарность доценту, кафедры биохимии и биотехнологии, к.б.н. Абдрахимовой Йолдыз Раисовне и аспиранту Камалиевой Руфине Фархадовне за всестороннюю поддержку и внимательное отношение к работе, а также профессору кафедры, д.б.н. Морозову Николаю Васильевичу за предоставление коммерческого реактива сульфата серебра.

Дата добавления: 2015-08-31