CC BY
4ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД В СЕЛЕКЦИИ И ПОВЫШЕНИИ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 1Мухидова З.Ш, 2Таирова Х.Д, 3Закиров С.Х.
1 Астраханский государственный технический университет филиал в Ташкентской области , 2,3Ташкентский государственный аграрный университет E-mail: 1muxidova.zuMya@maiLru, [email protected] https://doi.org/10.5281/zenodo.10937984
Аннотация. В данной статье приводятся результаты биологических испытаний в хлопководстве, рисоводстве и шелководстве биостимулирующей, мутагенной и противонозематозной активности экологичски безопасных индивидуальных и суммарных сесквитерпеновых лактонов выделенных из растений семейства Asteraceae .
Ключевые слова: терпеноид, сесквитерпеновый лактон, экстракт, биостимулятор, рис, семена хлопчатника, грена, нозематоз.
Abstract. This article presents the results of biological tests in cotton growing, rice growing and sericulture, of the growth-stimulating, mutagenic, antinosema activity of environmentally safe individual and total sesquiterpene lactones isolatedfrom the plants family Asteraceae.
Keywords: terpenoid, sesquiterpene lactone, extract, growth-stimulating, rice, seed cotton, mutagen, grena, nosema.
Annotatsiya. Ushbu maqolada Asteraceae oilasiga mansub o'simliklardan ajratib olingan ekologik xavfsiz individual va seskviterpen laktonlar yig'idisini o 'stiruvchi, mutagenli va nozematozga qarshi faolligini paxtachilik, sholichilik va pillachilikdagi biologik sinov natijalari keltirilgan.
Kalit so'zlar: terpenoid, seskviterpen lakton, extract, biostimulyator, sholi, g'o'za urug'i, mutagen, grena, nozematoz.
Введение
Пестицидные и лекарственные растения для широкого применения легко доступны и широко распространены на территории нашей республики. Из произрастающих более 4500 видов цветковых растений около 3500 являются источниками биологически активных соединений. Однако из-за сплошного сенокоса, пахоты земель и выпаса скота эти растения в последние годы сильно истреблены и инновационные исследования в этом направлении проводятся не в полной мере. В связи с этим приняты постановления Президента республики Узбекистан от 10.04.2020г. .№11114670 "О мерах по охране, культурному выращиванию, переработке дикорастущих лекарственных растений и рациональному использованию имеющихся ресурсов", от 20.05.2022г. .№1111-251 "О мерах по организации культурного выращивания, переработки и широкого использования лекарственных растений в лечении" и Указ Президента УП-139 от 20.05.2022г. "О мерах по созданию цепочки добавленной стоимости посредством эффективного использования сырьевой базы и поддержки переработки лекарственных растений". Одним из наиболее перспективных путей поиска эффективных экологически безопасных пестицидов и высокоэффективных фармакологических препаратов следует считать исследования, направленные на выделение, идентификацию и изучение биологической активности природных соединений, а также на разработку методов их применения. В этом отношении своим химическим разнообразием и биологической
активностью многих ученых ведущих исследования в этом направлении привлекает класс терпеноидов в особенности сесквитерпеновые у -лактоны,. Сесквитерпеновые лактоны по сравнению с синтетическими препаратами являются экологически безвредными и при малых концентрациях обладают разнообразным спектром биологической активности. Моно- и бициклические сесквитерпеновые у -лактоны, широко распространены в цветковых растениях семейства астровых (Asteraceae), и являются ценным , легко доступным и возобновляемым исходным сырьем для получения самых разнообразных биологически активных веществ. [1,2]. Среди выделенных нами сесквитерпеновых лактонов выявлены соединения, обладающие рост регулирующей, инсектицидной, антивирусной, противогрибковой, противопаразитарной, противоопухолевой, противовоспалительной, мутагенной и др. активностями, и поэтому фитохимические исследования дикорастущих и лекарственных растений являются весьма актуальными и перспективными.
Биостимулирующая и мутагенная активность: В хлопководстве и зерноводстве в селекции исходного материала в основном применяются химические мутагены и ионизирующие излучения. При применении мутагенов растительного происхождения можно в короткий срок получить ценный исходный материал для селекционных целей.
При использовании экстрактивных веществ Artemisia absinthium (полыни горькой) в качестве мутагенного фактора на пшеницу и хлопчатник получены ряд мутантных линий. Ниже приводятся результаты полевых испытаний препарата «ПРП» (сумма лактонов полыни горькой) на хлопчатник. При этом установили, что при различных концентрациях «ПРП» обладает выраженной биостимулирующей и мутагенной активностью. Семена пяти сортов хлопчатника обрабатывали препаратом различных концентраций (2,0; 1,5; 1,0; 0,5%) и высевались в полевых условиях. Анализу подвергались следующие показатели: всхожесть семян, выживаемость растений и степень развития признаков характеризующие продуктивность. В опытных вариантах при концентрациях 1,0 и 0,5% имеет место выраженная стимуляция в частности по накоплению плодоорганов на кусту, увеличению веса хлопка - сырца на одно растение, за счёт увеличения числа и веса коробочек.
Данный препарат использовался как модификатор для снятия депрессии при облучении семян хлопчатника. Для исследования был взяты сорта С-6524 и С-9070, в качестве мутагенных факторов - гамма-лучи Со60 и препарат «ПРП» в концентрации 2 и 1%. За контроль служили необлучённые семена, просто замоченные в воде и второй контроль - просто облучённые семена.
В результате исследований получен перспективный селекционный материал в виде мутантных линий и сортов. Из них два сорта прошли конкурсные и станционные сортоиспытания и по хозяйственно-ценным признакам превосходят сорт С-6524. Хроматографическим разделением препарата «ПРП» выделен новый водорастворимый сесквитерпеновый лактон обладающий мутагенной активностью, который по видимому является активным действующим началом данного препарата и установлено его химическое строение. [3,4].
Задача создания и использования дешевых, нетоксичных природных препаратов, действующих, как и фитогормоны, в сверхмалых концентрациях, на сегодняшний день является актуальной. Эта задача актуальна и для возделывания риса, поскольку рис является одним из основных продуктов питания. Наиболее оптимальным методом
является применение биостимуляторов роста растений при предпосевной обработки семян, что позволяет увеличить энергию прорастания семян, получить быстрые и дружные всходы, увеличить развитие корневой системы и биомассу растений, площадь листовой поверхности и повысить урожайность.
Нами рассмотрена рост регулирующая активность на семенах риса ряда терпеноидов выделенных нами из растений флоры Узбекистана [5,6]. Для рассмотрения рост стимулирующей активности была использована следующая методика. Навеску испытуемого вещества растворяли в небольшом количестве этилового спирта и затем разбавляли водой до объёма в соотношении 1:10000. Семена риса в отдельности погружали на 24 часа в полученный раствор каждого терпеноида . Урожай был определен на сухой вес и результаты сопоставляли с контролем. Как показали результаты, наиболее активными рост регуляторами оказались а -сантонин (1), лиганолид (2), репин (3), которые достоверно повышали урожайность риса в среднем на 12,5%, а гранилин (4) и артабин (5) - до 10%.
3 4 5
Противонозематозная активность: Повышение эффективности борьбы с особо опасными инфекционными болезнями тутового шелкопряда (нозематоз и ядерный полиэдроз) возможно путем проведения целенаправленного поиска новых современных профилактических средств из группы препаратов растительного происхождения.
Нами рассмотрена противонозематозная активность суммы моно- и сесквитерпеноидов выделенных путем экстракции из растений A. tenuisecta (АТЕН), Artemisia annua (ААНН), Centaurea squarrosa (ЦЕСК), Acroptilon repens (АРЕП ). Полученные суммы терпеноидов были использованы для обработки зараженной нозематозом грены, прошедшей период зимовки в концентрациях 0,5% и 1,0% каждого из вариантов. Грену в течении двух часов выдерживали в приготовленных растворах, затем просушивали, закладывали на инкубирование в термостат и на третий день выхода гусениц из грены проводили учет по оживляемости грены.
Таблица 1
Зараженность гусениц нозематозом после обработки суммой сесквитерпеновых лактонов
№ Условное обозначение средства Зараженность Снижение зараженности по
и концентрация, % гусениц- сравнению с контролем
оживленцев, % абс. % отн. %
1 АТЕН 0,5 4,5 3,6 44,4
2 АТЕН 1,0 1,8 6,3 77,8
3 ААНН 0,5 3,2 4,9 60,5
4 ААНН 1,0 2,4 5,7 70,4
5 ЦЕСК 0,5 0,9 7,2 88,9
6 АРЕП 0,5 2,6 5,5 67,9
7 Контроль (вода) 8,1 - -
Из анализа полученных результатов, представленных в таблице 1, следует, что обработка зараженной нозематозом грены растворами экстрактов биологически активных веществ, снижала зараженность вышедших гусениц по сравнению с контролем на 3,67,2% абсолютных, или на 44,4-88,9% относительных процентов. Среди них средства с условными названиями ЦЕСК в 0,5%-ной концентрации, АТЕН в 1,0%-ной концентрации и ААНН в 1,0%-ной концентрации оказались самыми эффективными, обладающими высоким противонозематозным действием. Гусениц, вышедших из обработанной грены, микроскопировали каждую отдельно.
Результаты, полученные по снижению зараженности гусениц-оживленцев нозематозом, свидетельствуют об активном действии суммы сесквитерпеновых лактонов на возбудителя протозойного заболевания тутового шелкопряда. Повышение выхода гусениц из грены, обработанной вышеуказанными препаратами, свидетельствует об иммуностимулирующем действии испытанных средств. [7].
Из вышеприведенных данных можно сделать вывод, что фитохимическое изучение терпеноидов растений семейства Asteraceae приведет к созданию высокоэффективных пестицидов, к рациональному использованию местного растительного сырья, решению экологических проблем, созданию перспективных новых сортов, а также повышению урожайности и качества сельскохозяйственных культур.
REFERENCES
1. Seaman F.C. Sesquiterpene lactones as Taxonomic Characters in Asteraceae. New York, 1982; 48:121-594
2. Мерхатулы Н. Химия моно- и бициклических сесквитерпеновых у-лактонов. Караганда 2015. с 165.
3. Ковальчук Р.И., Закиров С.Х. и др. «О стимулирующем и мутагенном действии экстрактивных веществ полыни горькой на хлопчатник». Узб. биол. журнал, 1993 , N 6, с. 59 -62.
4. Zakirov S.Kh., Sham'yanov I.D., Mukhidova Z.Sh., Abdullaev N.D.. XIII Interational Symposium on the Chemistry of Natural Compounds. Shanghai -2019. New watersoluble sesquiterpene lactone from Artemisia absinthium L.16-19 October, p.251.
5. Zakirov S.Kh., Mukhidova Z.Sh., Atamirzaev N.G. The Perspectives of the Herbal Terpenoid Application in Yield Increasing od Agricultural Products. Academicia. An International Multidisciplinary Research Journal. Vol.10 Issue 8, August 2020.pp 354-358.
6. Закиров С.Х., Мухидова З.Ш. и др. Патент на изобретение. « Средство для предпосевной обработки семян риса » № IAP 07090. 30.09.2022 год.
7. Nurmurodova N.F., Ismatullaeva D.A., Mukhidova Z.Sh., Zakirov S.Kh. Effectiveness of Natural Terpenoids in the Prevention of Nosematosis of Here. Solid State Technology Blind Peer Review Referred Journal. Volume:63 (2020) pp 276-282.
