Введение к работе
Актуальность-темы. В Отчетном докладе на XXVI съезде КПСС Генеральный секретарь ЦК КПСС Л. И. Брежнев, касаясь вопросов сельского хозяйства, отмечал, что «...перед ним стоит та же главная проблема, что и в других отраслях народного хозяйства, — повышение эффективности и качества». Решениями XXVI съезда предусмотрено дальнейшее увеличе* ние сельскохозяйственной продукции и улучшение ее качества в целях более полного удовлетворения потребностей населе-^ ння в продуктах питания и народного хозяйства в сырье. Получение высоких урожаев заданного качества требует знания внутренних процессов, происходящих в растениях/с целью целенаправленного совершенствования технологии возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и применения удобрений.
Важными критериями, определяющими качество зерна, является содержание и качественный состав, входящих в них белковых веществ. В настоящее время достигнуты значительные успехи в изучении влияния условий минерального питания на качественный состав белков ряда сельскохозяйственных культур, однако очень мало известно об изменениях в содержании основных групп гидролитических ферментов, оказывающих большое влияние на технологические и посевные качества зерна. Одной из наиболее важных групп гидролитических ферментов являются протеазы, которые совместно с запасными белками образуют специфический белково-протеазный комплекс, играющий исключительно большую роль в жизнедеятельности семян. До настоящего времени все еще слабо изучен вопрос о влиянии удобрений на активность и свойства протеолитических ферментов как при созревании зерна, так п при его прорастании. Поэтому в нашей работе мы. изучали влияние удобрений на состав и свойства протеолитических ферментов озимой пшеницы Мироновская 808 при созревании, в зрелом зерне и при прорастании.
Цель и задачи исследования. Целью наших исследований являлось изучение влияния удобрений на активность и свойства ПРОТеОЛНТНЧеСКИХ ферМеНТОВ ЗРрН.ч ПТТ1РННИЫ при ЄГО CO-
| Цвятр. щкх 6п1я отсга і
зрсваннн и прорастании. В задачу исследований входило также совершенствование методов анализа сложных белковых смесей с помощью ионообменной хроматографии и гельфиль-трацни на сефадексах, препаративного и аналитического диск-электрофореза. Кроме этого, изучали скорость включения нС-іїШЦіша в различные органы проростков и влияние хло-рамфеникола на включение ИС-глшшна, активность ферментов, их состав и свойства.
Объект исследования. В работе использовали образны ози
мой мягкой пшеницы сорта Мироновская 808, отобранные с
многолетнего нолевого опыта, заложенного на дерново-подзо-
листой почве Московской области в четырехпольном севообо
роте с двух вариантов — без удобрений (первый вариант) и
NiooP&oKm (второй вариант). Чередование культур в севообо
роте: вика с овсом, озимая пшеница, картофель, овес. Почва
имела следующую характеристику: содержание гумуса 2,3%
в первом и 2,6% во втором варианте, гидролитическая кис
лотность — 2,2 и 1,3 мг-экв/100 г, подвижная Pj05 соответст
венно 1,6 и 4,5 мг/100 г,- обменный КвО 12,5 и 20,9 мг/100 г.
Образцы растений фиксировали жидким азотом, затем лио-
фильно высушивали. Повторность опыта. четырехкратная,
площадь делянки 128 м2, учетная площадь 100 ма, урожай на
контроле 26 ц/га и с применением удобрений 38 ц/га,
HCPcs-Зц. . . ... ...
Методы исследований. При определении атнвностн'протез за основу был взят-метод-Ансона (Anson, 1938). В качестве субстрата использовали казеин (по Гаммерстену). Для изу; чения свойств ферментов использовали следующие эффекторы: 1,65х10~3М цнегеин, 2,86Х10-3М парахлормеркурнбен-зоат (п—ХМБ), 2,7Х 10-* М этнленднамннтетраацетат (ЭДТА), 3%-ная перекись водорода. За единицу протеолити-ческой активности принимали количество фермента, вызывающего'изменение оптической плотности на 0,001 за 1 час лро: тив контроля при Е2*л. Полученные результаты выражали в еднницахудельной активности, рассчитанной как число про-теолитнческнх единиц на 1 мг белка. Все результаты определений ферментативной активности представлены в единицах удельной- активности. Активность аминопептидаз определяли с L-лейцнл — р-нафтиламидом, активность, эндопептндаз с N — а-бензоил — L-аргннина мндом.
, Научная новизна результатов. В работе впервые проведено изучение влияния удобрений на активность и состав про-теолнтическнх ферментов при созревании зерна пшеницы. Показано, что удобрения изменяют состав и свойства протеаз в зрелом зерне и при прорастании семян. Изучена, скорость включения мС-глицнна в различные органы проростков, разработано устройство для препаративного электрофореза (Лв-
торское свидетельство № 544898, 19Г7 г.) и усовершенствован1
метод разделения белков на сефадексах. ' : . "
Практическая ценность. Полученные результаты о влиянии условий минерального питания на активность н свойства про-теолитпческих ферментоп можно использовать п дальнейшем для получения зерна с заданными свойствами, з также в селекционной работе для получения новых сортов, имеющих меньшую актипность протеаз в зрелом зерне, которое лучше хранится,-!! большую активность протеолнтическнх ферментов при прорастании семян, что обеспечивает лучшую мобилизацию запасных белков.
Устройство, разработанное для препаративного электрофореза, позволяет проводить разделение практически любого количества смеси белков на колонках различных габаритов. Усовершенствованный метод разделения протеолнтическнх ферментов на сефадексе G-100 с использованием средства части белков к фазе геля позволяет получать в результате одного этапа разделения очистку ферментов в 500—2500 раз и изучать свойства ферментных фракций без повторной рехромл-* тографнн.
Апробация работы. Работа докладывалась на конференции молодых ученых ТСХЛ в 1979 году.*По теме диссертации опубликовано 4 статьи н получено Авторское' свидетельство. Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской ордена Ленина н ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной* * * академии им.
1С Л. Тимирязева.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, обзора литературы (2 главы), экспериментальной части (4 главы), заключения, выводов и списка литературы (190 источников). Работа изложена па 100 страницах машинописи и иллюстрирована 20 таблицами, 7 рисунками.
