CC BY
139
_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х______
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 58.02 + 58.04+ 581.6
Зайцева Наталья Владимировна
к.с.-х.н., заведующая лабораторией прикладной ботаники экологии
Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета в г. Нерюнгри, Россия
nz_demetra@mail .rn Григорьева Анастасия Александровна стажер ЛПБиЭ ТИ(ф) СВФУ в г. Нерюнгри
ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСТРАКТОВ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО В КАЧЕСТВЕ ПРЕПАРАТОВ
АНТИСТРЕССОВОГО ДЕЙСТВИЯ
Аннотация
В статье приведены результаты применения экстрактов клевера лугового Trifolium pratense L. в качестве препарата, снимающего состояние стресса у растений. Препараты из растений клевера готовили методом потенцирования и динамизации, практикуемых при приготовлении гомеопатических средств. Способ применения препаратов - замачивание семян в течение 24 часов. Тест-объекты - семена проростки огурцов.
Применение экстрактов клевера лугового, в опыте, моделирующем стрессогенные условия (засоление, пониженные температуры, УФ облучение), показывает, что препараты этого растения в гомеопатических разведениях способны оказывать на молодые растения не только антистрессовый эффект, но и ростстимулирующее действие. Это позволяет рекомендовать экстракты клевера лугового в качестве антистрессовых препаратов для повышения устойчивости культурных растений к погодным условиям регионов с неблагоприятными климатическими условиями. В качестве действующей можно считать 5-ю потенцию 10% экстракта (D5).
Ключевые слова
биологически активные вещества, экстракты, клевер луговой, стрессогенные условия, засоление, ультрафиолетовое облучение, всхожесть семян, рост и размеры проростков
Применение биологически активных веществ (БАВ) природного происхождения является важным резервом повышения устойчивости культурных растений к неблагоприятным условиям произрастания. Существует целый ряд коммерческих препаратов - регуляторов роста растений, снимающих состояние стресса у культурных растений (наиболее известные: «Эпин», «Циркон», гуматы, препараты на основе арахидоновой кислоты и др.). Мы предлагаем использовать в качестве источника БАВ экстракты клевера лугового (лат.: Trifolium pratense L.), произрастающего в Южной Якутии в луговых сообществах.
Растения клевера лугового имеют богатый химический состав, что обусловливает его широкое применение в народной медицине, косметологии, гомеопатии. В стеблях и листьях этого растения содержатся [1-4]: эфирное и жирное масла, дубильные вещества, гликозиды трифолин и изотрифолин, органические кислоты (n-кумаровая, салициловая, кетоглутаровая), ситостеролы, изофлавоны, смолы, витамины (аскорбиновая кислота, рутин, тиамин, рибофлавин, фолиевая кислота, каротин, токоферол), белок, жиры, свободные аминокислоты, клетчатка, безазотистые экстрактивные вещества, соли кальция и фосфора. В цветках найдены флавоны и флавонолы (кемпферол, кверцетин, пратолетин, изорамнетин и др.), флавоноиды (гиперозид, гомопизатин, изокверцитрин, лютеолин, маакиаин и др.), изофлавоны (генистеин, формононетин и др.), бензойный альдегид, кумарин, формонетин, октакозанол, триакантанол, лотаустралин, линамарин, пинен, пинитол, куместрол, мелиссовая кислота, гесперидин, дафноретин, гистамин, трифолиол, гераниол, бикумол, ситостерол, медикагол, умбеллиферон, аденин, ксантин и гипоксантин, линалоол, тритерпеновые сапонины, фенолы (гвайакол, генол).
Цель данного исследования - изучить возможность применения экстрактов клевера лугового Trifolium pratense L. в качестве средства, снимающего состояние стресса у растений, повышающего их
17
_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х___________________
устойчивость к таким неблагоприятным факторам как пониженные температуры, засоление, УФ-облучение.
Методика проведения исследований
Техника приготовления растворов. Растения клевера (цветочные головки и верхушки стеблей) собирали в фазу цветения с солнечных склонов, высушивали при температуре 60 оС до абсолютно сухого состояния. Из высушенного сырья готовили экстракты методом гомеопатических десятичных разведений (Д1...Д10). Первое разведение (Д1) было приготовлено следующим образом: к 10 г абсолютно сухого сырья добавили 90 мл дистиллированной воды, сильно встряхивали в течение 1 минуты, после этого настаивали сутки. Технология приготовления второго и последующих разведений (Д2-Д10): к 10 мл предыдущего по ряду разведения добавляли 90 мл дистиллированной воды, встряхивали в течение 1 минуты, настаивали в течение 10 мин.
Технология проведения опыта. Семена огурцов сорта «Каскад» замачивали в растворах экстракта клевера лугового в течение суток, после чего высаживали в чашки Петри на фильтровальную бумагу. Стрессовые условия моделировали следующим образом:
- «нормальныеусловия» (н.у.): фильтровальную бумагу смачивали дистиллированной водой, растения выращивали при температуре 20-22 оС;
- «хлоридное засоление»: фильтровальную бумагу смачивали 0,8% раствором поваренной соли, растения выращивали при температуре 20-22 оС;
- «пониженные температуры»: фильтровальную бумагу смачивали дистиллированной водой, растения выращивали 3 дня при температуре 20 оС, затем 5 дней - при температуре 5 оС, а затем еще 6 дней - при температуре 20 оС;
- «нитратное засоление»: фильтровальную бумагу смачивали 0,6% раствором нитрата аммония, растения выращивали при температуре 20-22 оС;
- «УФ-облучение»: фильтровальную бумагу смачивали дистиллированной водой, растения
выращивали 6 дней при температуре 20 оС, затем облучали УФ-лампой в течение 10 мин., и опять выращивали в нормальных условиях.
Контролем служили семена огурца, замоченные в воде и выращенные в условиях моделируемых стрессов. Измерения проростков проводили через 14 дней. Критерием устранения стрессового состояния было соответствие размеров растений, обработанных экстрактами клевера, контрольному варианту, выращенному в нормальных условиях.
Результаты исследований
Хлоридное засоление. Проращивание семян на фильтровальной бумаге, смоченной раствором поваренной соли, негативно отразилось на всхожести семян и размерах проростков огурца. Растения, выросшие в таких условиях, были низкорослыми, оводненными, имели более толстый стебель и семядоли. Главный корень был коротким, утолщенным. Боковые корни практически не развивались. Развитие проростков сильно задерживалось. Всхожесть семян находилась на уровне 25-50% (контрольный вариант, н.у. - 85%); размеры побега - 5-25 мм; корня - 2-25 мм; масса проростка - 0,03 - 0,127 г.
Применение растворов экстракта клевера лугового для замачивания семян в разведениях Д1 и Д10 снимало состояние стресса у проростков, о чем мы судим по соответствию размеров побега и корня контрольному варианту, выращенному при н.у. (рис. 1а). В случае использования разведений Д2 и Д7 проростки превосходили по размерам контрольный вариант на 25-30%, что свидетельствует о способности экстрактов клевера не только оказывать антистрессовое действие, но и усиливать рост растений (ростстимулирующая активность).
Пониженные температуры. Выращивание растений при пониженных температурах в течение 5-7 дней отрицательно сказалось на формировании молодых проростков, что выразилось в уменьшении длины и утолщении побега. Главный корень практически не развивался, отмирал, в результате чего корневая система имела вид мочковатой. Развитие проростков резко замедлялось на время пребывания при пониженных температурах, а затем, через какое-то время после извлечения из холодильника, -восстанавливалось, но растения теряли устойчивость к заболеваниям и в значительной степени повреждались гнилями. Внешний вид контрольных для данного стрессогенного фактора проростков был
18
_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х____________
следующим: небольшие по размерам, с укороченным побегом и корнем (либо без главного корня), ослабленные, с черными или бурыми пятнами. Всхожесть семян - на уровне 80%, т.к. прорастание семян происходит в нормальных условиях. Размеры побега - 17-35 мм, корня - 13-25 мм. Масса проростка - 0,07-0,11 г.
а)
б)
в) г)
Рисунок 1 - Влияние замачивания семян в растворах экстракта клевера лугового на размеры проростков огурца, выращенных в стрессогенных условиях.
Условные обозначения:
- длина корня - длина побега
KI - контроль, выращенный в нормальных условиях;
KII - контроль, выращенный в условиях хлоридного засоления;
KIII - контроль, выращенный в условиях пониженных температур;
KIV - контроль, выращенный в условиях нитратного засоления;
KV - контроль, обработанный ультрафиолетовыми лучами.
Замачивание семян в растворе клевера лугового в первом разведении (Д1) привело к еще большему угнетению растений вследствие высокой концентрации действующих веществ (рис. 1б). Антистрессовое действие оказали растворы в разведениях Д3, Д6-Д9. Наиболее выраженное благоприятное действие на проростки огурца оказало замачивание семян в растворе Д4. В этом случае мы наблюдали не только полное восстановление процессов роста и развития растений, но и улучшение свойств корневой системы за счет усиления процессов корнеобразования. Необходимо также указать, что у обработанных раствором Д4 растений наблюдалось большое количество длинных корневых волосков, густо покрывающих главный и боковые корни по всей их длине, чего не было у контрольных вариантов, в т.ч. и н.у.
Нитратное засоление. В качестве стресогенного фактора использовали растворы аммиачной селитры (NH4NO3), широко используемой как азотное удобрение. Из практического опыта известно, что высокие концентрации азотных удобрений приводят к нарушению в развитии растений. В нашем опыте, проростки огурца, подверженные стрессу в таких модельных условиях, имели следующий вид: относительно хорошо развитый побег с крупными, широко раскрытыми семядолями яркого темно-зеленого цвета; стебель побега
19
________МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2015 ISSN 2410-700Х____________________
тонкий, светлый, оводненный; главный корень тонкий, слабо ветвистый; корневая система в целом слабо развита, имеет вид тонких перепутанных нитей, вся в бурых пятнах. Всхожесть семян - на уровне 50-60%. Размеры побега - 25-55 мм, корня - 25-75 мм. Масса проростка - 0,15-0,25 г.
Замачивание семян в растворах клевера существенно улучшило качество проростков огурца за счет устойчивости к корневым гнилям. Увеличилась масса проростков и всхожесть семян. Практически все варианты с замачиванием семян (за исключением варианта с применением разведения Д3) по размерам соответствовали контрольному варианту н.у. (рис. 1в), а по массе превосходили его на 45-90%. Применение растворов Д2 и Д5 оказало ростстимулирующее действие.
УФ-облучение. При облучении 5-тидневных проростков УФ лапой (в течение 10 минут) наблюдали ухудшение состояния проростков, которое выразилось, прежде всего, в замедлении развития корневой системы и ее загнивании. К концу второй недели выращивания практически все проростки контрольного варианта были полностью разложившимися, что существенно затрудняло их измерения.
В данном случае («УФ-облучение») наиболее эффективной была обработка семян в экстрактах клевера с 5-го по 10-е разведения (Д5-Д10). Размеры проростков превосходили контрольный вариант, подвергнутый УФ-облучению, на 80-100%, и на 23-27%, контрольный вариант, выращенный в н.у. (рис. 1г). Хотя полной сохранности экспериментальных проростков после УФ облучения достигнуть не удалось, их степень повреждения была намного ниже, чем у контрольного варианта, и практически все проростки на момент измерения были жизнеспособны. Наиболее эффективным в данном случае было применение экстрактов клевера в разведениях Д8 и Д10.
Таким образом, применение экстрактов клевера лугового, в опыте, моделирующем стрессогенные условия, показывает, что препараты этого растения в гомеопатических разведениях способны оказывать на молодые растения не только антистрессовый эффект, полностью устраняя ингибирование роста, но и ростстимулирующее действие. Довольно эффективно применение этих препаратов в условиях высокого содержания соединений азота и при повышенных дозах УФ-лучей, что делает их перспективными в качестве средства, улучшающего минеральное питание растений, и в качестве УФ-протектора.
Все это позволяет рекомендовать экстракты клевера лугового в качестве антистрессовых препаратов для повышения устойчивости культурных растений к погодным условиям регионов с неблагоприятными климатическими условиями. В качестве действующей можно считать 5-ю потенцию 10% экстракта.
Список использованной литературы:
1. Телятьев В.В. Целебные клады. - Иркурск: Восточно-Сибирское книжное изд-во, 1991. - С. 162-163.
2. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимова И.А., Шретер А.И. Биологически активные вещества растительного происхождения /Отв. ред. В.Ф. Семихов. В 3-х томах - М.: Наука, 2001. - 243 с.
3. Материалы сайта «Зеленая аптека» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.herbarius.info
4. Материалы сайта «Лекарственные средства» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.9lc.com.
© Н.В. Зайцева, А.А. Григорьева, 2015
УДК 574.34
Закиров Айнур Азатович
аспирант, Казанский федеральный университет, г.
Казань, РФ, z_ainur@mail.ru.
ОСНОВНЕ ЭТАПЫ ИЗУЧЕНИЯ ГАЛКИ ОБЫКНОВЕННОЙ (CORVUSMONEDULA L.)
В ВОЛЖСКО-КАМСКОМ КРАЕ.
Аннотация.
В статье анализируются основные вехи в изучении галки обыкновенной фаунистами в ВолжскоКамском регионе. Представлены этапы вхождения вида в орнитофауну региона и этапы его синантропизации.
20
