Биохимический состав семян сортов и линий сои Дальневосточного региона

Период изготовления: март 2020 года.

ВУЗ: неизвестно.

Цель работы: изучить биохимический состав семян сортов и линий сои Дальневосточного региона.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- изучить литературу по теме исследования;

- сравнить удельную активность РНКаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

- оценить удельную активность эстераз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

- проанализировать удельную активность каталаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

- определить удельную активность пероксидаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

- провести метаболомный анализ семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

Объекты исследования: семена культурной (Лидия, Китросса, Гармония, Алена, Соната) и дикой (КА-1413, КБл-29, КЗ-6337) сои Амурской области; семена культурной (Батя, ВАЗ100, Марината, Салтус, Иван Караманов) и дикой сои Хабаровского края; семена культурной сои (Муссон, Приморская 4, Приморская 96, Приморская 86, Сфера) Приморского края.

Предмет исследования: биохимический состав семян сортов и линий сои Дальневосточного региона;

Методы исследования: физические (фотоэлектроколориметрический, спектрофотометрический, газометрические), теоретические (анализ и синтез), эмпирические (наблюдение, сравнение, эксперимент), математические (расчеты, таблицы).

Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел.

Готовые работы я могу оперативно проверить на оригинальность по Antiplagiat .ru и сообщить Вам результат.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………... 4

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР …..……………………………………………. 7

1.1 Соя. Историческая справка ……………………………………………... 7

1.2 Биолого-экологические особенности сои ……………………………… 8

1.3 Биохмический состав сои ……………………………….………………. 10

1.4 Стресс. Разновидность стрессовых факторов…………………………... 13

1.5 Ферменты ………………………………………………………………… 15

1.6 Метаболомика ……………………………………………………………. 19

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ …..…………………………………... 22

2.1 Техника безопасности ……...………………………………………......... 22

2.2 Материалы исследования ……………………………………………...... 24

2.3 Погодные условия в исследуемых регионах Дальнего Востока ……… 29

2.4 Методики выполнения эксперимента …..…………………….…........... 31

2.4.1 Получение экстрактов растворимых белков сои …………………….. 31

2.4.2 Определение белка биуретовым методом ……………………........... 31

2.4.3 Определение удельной активности каталаз семян сортов и линий сои газометрическим методом ……………………………………………... 32

2.4.4 Определение удельной активности пероксидаз семян сортов и линий сои фотоэлектроколориметрическим методом 33

2.4.5 Определение удельной активности рибонуклеаз семян сортов и линий сои спектрофотометрическим методом ……………………………34

2.4.6 Определение удельной активности эстераз семян сортов и линий сои фотоэлектроколориметрическим методом ……………….…………... 35

2.4.7 Хромато-масс-спектрометрия …………………………………............ 36

2.4.8 Статистический анализ результатов исследований …………............. 37

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ...……………………………......... 39

3.1 Удельная активность каталаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона ……39

3.2 Удельная активность пероксидаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона ….41

3.3 Удельная активность РНКаз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона ………43

3.4 Удельная активность эстераз семян сортов и линий сои Дальневосточного региона … 44

3.5 Метаболомный анализ семян сортов и линий сои Дальневосточного региона 47

3.5.1 Анализ масс-спектров семян сортов и линий сои Амурской области 47

3.5.2 Анализ масс-спектров семян сортов и линии сои Хабаровского края 52

3.5.3 Анализ масс-спектров семян сортов сои Приморского края………... 56

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …..………………………………………………………….. 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …..………..................... 64

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………… 71

1. Полиморфизм морфофизиологических признаков сои (GLYCINE MAX L. MERR.) в связи с созданием сортов для центрального региона РФ [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : file:///C:/Users/User/Desktop/lit%20new%20Владик%202019/3.06/Polnii_tekst_dissertacii_Salnikovoi_NB.pdf – 25.12.2019.

2. Определение наличия сои в белковых продуктах [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: https://school-science.ru/5/13/35955 – 23.12.2019.

3. Петибская, В.С. Соя: химический состав и использование

/ В.С. Петибская, Н.И. Бочкарев ; под ред. В.М. Лукомца. – Майкоп: ОАО «Полиграф-ЮГ», 2012. –432 с.

4. Вишнякова, М.А. Исходный материал для современных направлений селекции сои в коллекции ВИР / М.А. Вишнякова, М.О. Бурляева,

И.В. Сеферова // Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилов. – Санкт-Петербург, 2004. – С. 65-70.

5. Кобызева, Л.Н., Безуглая, О.Н. Видовое разнообразие зерновых бобовых культур в национальном центре генетических ресурсов растений Украины и его значение для селекционной практики / // Генетични ресурсы рослин. – 2009. – № 7. – С. 9-21

6. Биохимический состав семян сои [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://профет.рф/home/biohimicheskiy-sostav-semyan-soi/ – 23.12.2019.

7. Соя против диабета и других заболеваний [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : https://kartaslov.ru/книги/Романова_О_В_Соя_против_диабета_и_других_заболеваний/2/ – 23.12.2019.

8. Хаким Халид Рехман. Актуальность протеомных исследований в физиологии абиотического стресса растений / Хаким Халид Рехман, Чандна Руби, Ахмад Парваиз. – OMICS-A Journal of Integrative Biology; 11 выпуск – США, 2012. – С. 621-635.

9. Борисова, Г.Г. Растение и стресс: курс лекций / Г.Г. Борисова, М.Г. Малева, Н.В. Чукина. – Екатеринбург: Уральский Государственный Университет им. А.М. Горького, 2008. – С. 267.

10. Половинкина, Е.О. Окислительный стресс и особенности воздействия слабых стрессоров физической природы на перекисный гомеостаз растительной клетки: учебно-методическое пособие / Е.О. Половинкина, Ю.В. Синицина. – Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет, 2010. – С. 62.

11. Анисимов А.А. Основы биохимии / М.А. Вишнякова, М.О. Бурляева, А.А. Анисимов // Учебник для студентов биологической специальности университетов, 1986. – С. 551.

12. Диксон, М. Ферменты / М. Диксон, Э. Уэбб. – пер. со 2-го англ. Изд. Л.М. Гинодмана и М.И. Левянт : Под редакцией и с предисловием академика А.И. Опарина. – Москва: Мир, 1996. – С. 816.

13. Варфоломеева С.Д. Химическая энзимология. Классический университетский учебник / С.Д. Варфоломеева. – М. : Академия, 2005. – 480 с.

14. Емельянов В.В. Биохимия: учебное пособие / В.В. Емельянов, Н.Е. Максимова, Н.Н. Мочульская. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. – С. 132.

15. Фридрих П. Ферменты: четвертичная структура и надмолекулярные комплексы: пер. с англ. / П. Фридрих. – Москва : Мир, 1986. – С. 374.

16. Филиппович, Ю.Б. Основы биохимии: учебник для студентов химических и биологических специальностей педагогических университетов / Ю.Б. Филиппович. – М. : Высшая школа, 1985. – С. 503.

17. Иваченко, Л.Е. Методы исследования ферментов / Л.Е. Иваченко, В.А. Кашина [и др.]. // Методы изучения полиморфизма ферментов сои. – Благовещенск, 2008. – С. 142.

18. Зеленцов, С.В. Современное состояние систематики культурной сои Glycinemax (L.) Merrill / С.В. Зеленцов, А.В. Кочегура. // Масличные культуры. – Краснодар. – 2006. – Вып. 1. – № 134. – С. 34-48.

19. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения) методически рекомендации ПНД Ф 12.13.1-03 [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=132232 – 23.12.2019.

20. Правила электробезопасности в лаборатории [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : https://studfile.net/preview/6050978/page:2/ – 23.12.2019.

21. Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://snipov.net/database/c_4294956132_doc_4293846506.html – 23.12.2019.

22. Соя / Под ред. А.В. Новикова. – Москва: Сельхозиздат, 1978. – С. 163.

23. Пузанский Р.К. Метаболомика – современный подход при изучении адаптации растений картофеля к биотическому и абиотическому стрессу / Р.К. Пузанский, В.В. Емельянов, М.Ф. Шишова. – журнал сельскохозяйственная биология, Издательство: Редакция журнала «Сельскохозяйственная биология», №1, том 53, Москва, 2018. – С. 15-28.

24. Конарев А.В. Метаболомика – новый инструмент для работы с растительным генетическим разнообразием / Конарев А.В., Шеленга Т.В.// IV Вавиловская международная конференция "идеи Н. И. Вавилова в современном мире", Издательство: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова", Санкт-Петербург, 2017. – С. 188-189

25. Метаболомика [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://biomed.spbu.ru/equipment/metabolomics/ – 23.12.2019.

26. Метаболиты [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : https://medside-ru.turbopages.org/s/medside.ru/metabolityi – 23.12.2019.

27. Соевые бобы [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : https://soya.su/raw/soevye-boby – 27.12.2019.

28. Биолого-экологические особенности [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: https://studwood.ru/2056533/agropromyshlennost/biologo_ekologicheskie_osobennosti – 23 .12.2019.

29. СОЯ – GLYCINE HISPIDA [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://ecosystema.ru/07referats/cultrast/010.htm – 22.12.2019.

30. Масс-спектрометрия и хромато-масс-спектрометрия высокого разрешения [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://www.ncm.unn.ru/files/2015/11/applecture17.pdf – 27.12.2019

31. Хромато-масс-спектрометрия [Электрон. ресурс]. – Режим доступа : http://инком.бел/media/pdf/chromatec_hromato_mass_spectrometriya.pdf – 26.12.2019.

32. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии / Кочетов Г.А. / Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов. Под общей редакцией С.Е. Северина. – 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1980. – С. 272.

33. Шарова Е.И. Антиоксиданты растений: учеб. пособие. — СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2016. – С. 140.

34. Иваченко Л.Е. Ферменты как маркеры адаптации сои к условиям выращивания: монография. –Издательствово БГПУ, Благовещенск, 2011. – С. 192.

35. Regoli F., Gorbi S., Frenzilli G. Oxidative stress in ecotoxicology: from the analysis of individual antioxidants to a more integrated approach // Marine Environmental Research. – 2002. – Vol. 54. – P. 419–423.

36. Чупахина Г.Н., Масленников П.В., Скрыпник Л.Н. Природные антиоксиданты (экологический аспект): монография. – Издательство БФУ им. И. Канта, Калининград, 2011. – С. 111.

37. Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений. СПб.: Издательство СПбГУ, 2002. – С. 244.

38. Mittler R. Transgenic tobacco plants with reduced capability to detoxify reactive oxygen intermediates are hyperresponsive to pathogen infection / Mittler R., Herr E.H., Orvar B.L., Van Camp W., Willekens H., Inzé D., Ellis B.E. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. – 1999. – № 96. – P. 14165–14170.

39. Tiedemann A.V. Evidence for a primary role of active oxygen species in induction of host cell death during infection of bean leaves with Botrytis cinerea // Physiological and Molecular Plant Pathology. – 1997. – Vol. 50. – P. 151-166.

40. Wojtaszek P. Oxidative burst: An early plant response to pathogen infection // Biochemical Journal. – 1997. – Vol. 322. – P. 681-692.

41. Андреева В.А. Фермент пероксидаза: участие в защитном механизме растений. – Издательство «Наука», Москва, 1988. – C. 302.

42. Лапина Г.П. Молекулярные механизмы изменчивости пероксидазы льна в раннем онтогенезе и их регуляция. – Тверский государственный университет, Тверь, 1999. – C. 232.

43. Трофимцов П.А., Иваченко Л.Е. Пероксидаза хвои сосны обыкновенной как маркер загрязнения окружающей среды // В сборнике: Наука и образование в жизни современного общества (по материалам Международной научно-практической конференции в 14 томах). – ООО «Консалтинговая компания Юком», Томбов, 2015. – С. 137-139.

44. Михайлова М.П. Пероксидазная активность проростков сои при воздействии гербицида фронтьер различных концентраций / Михайлова М.П., Синеговская В.Т., Кузнецова В.А., Иваченко Л.Е. // Сборник научных статей по материалам координационного совещания по сое зоны Дальнего Востока и Сибири. – ООО Издательско-полиграфический комплекс «ОДЕОН», Благовещенск, 2015. – С. 106-110.

45. Рогожин В.В. Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов. СПб.: «ГИОРД», 2004. – С. 240.

46. Kong Y., Li X., Wang B. [et all.]. The soybean purple acid phosphatase GmPAP14 predominantly enhances external phytate utilization in plants // Frontiers in Plant Science. – 2018. – Vol. 9. – P. 292.

47. Блехман Г.И. Причины изменения и особенности проявления рибонуклеазной активности при обезвоживании растений // Физиология растений. – 1979. – Т. 26. – № 5. – С. 932–942

48. Лаврентьева С.И., Якименко М.В. Влияние агроэкологических условий выращивания на рибонуклеазную активность сои: монография. –Издательство БГПУ, Благовещенск, 2013. – С. 128.

49. Проскурина И.К. Характеристика комплекса нейтральных рибонуклеаз яиц некоторых насекомых. Дис… к.б.н.: 03.00.04: защищена 1984/ Проскурина Ирина Константинова. – Москва, 1985. – С. 153.

50. Творус Е.К. Влияние засухи и повышенной температурит на активность рибонуклеазы в растениях // Физиология растений. – 1970. – Т. 17. – № 4. – С. 787-794.

51. Тильба В.А. Влияние солей тяжелых металлов на активность и множественные формы РНКаз проростков сои после инокуляции Bradyrhizobium japonicum и Sinorhizobium fredii / Тильба В.А., Лаврентьева С.И., Бегун А.С., Якименко М.В., Иваченко Л.Е., Коничев А.С. // Доклады «РАСХН», 2013. № 3. − С. 19-21.

52. Цветков И.Л. Биохимические параметры стресс–редуцирующей реакции гидробионтов при интоксикации. – Автореферат .д.б.н., Москва, 2009. – С. 46.

53. Сангаев С.С. Инактивация гена Nkl в растениях табака Nicotiana tabacum SRI за счет РНК-интерференции / Сангаев С.С., Трифонова Е.А., Титов С.Е., Романова А.В., Колодяжная Я.С., Сапоцкий М.В., Малиновский В.И., Кочетов А.В. // Генетика. – 2010. – Т. 46. – № 1. – С. 131-134.

54. Stuhlfelder C., Mueller M.J., Warzecha H. Cloning and expression of a tomato cDNA encoding a methyl jasmonate cleaving esterase // Eur. J. Biochem. – 2004. – Vol.271. – Р. 2976-2983

55. Dogru E., Warzecha H., Seibel F. [et all.]. The gene encoding polyneuridine aldehyde esterase of monoterpenoid indole alkaloid biosynthesis in plants is an ortholog of the alpha/betahydrolase super family // Eur. J. Biochem. – 2000. – Vol.267 – P. 1397-1406.

56. Cummins I., Burnet M., Edwards R. Biochemical characterization of esterases active in hydrolysing xenobiotics in wheat and competing weeds // Physilologia Plantarum. – 2001. – Vol. 113. – P. 477-485.

57. Pig liver esterases PLE1 and PLE6: heterologous expression, hydrol-ysis of common antibiotics and pharmacological consequences / Q. Zhou, Q. Xiao, Y.Zhang, et al. // Scientific reports. 2019. – Vol. 9. – P. 1-12.

58. Cummins I., Burnet M., Edwards R. Biochemical characterization of esterases active in hydrolysing xenobiotics in wheat and competing weeds // Physilologia Plantarum. – 2001. – Vol. 113. – P. 477-485.

59. Feng P.C.C., Ruff T.G., Kosinski W.G. Metabolic deactivation of the herbicide thiazopyr by animal liver esterases // Xenobiotica. – 1995. – V. 25. – P. 27-35.

60. Search for Species Data by Molecular Weight [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: https://webbook.nist.gov/chemistry/mw-ser/ - 15.03.20

61. Лутова Л.А., Шумилина Г.М. Метаболиты растений и их роль в устойчивости к фитопатогенам // Симиогенетика. № 1 Спецвыпуск.: Издательство: ООО «Эко-Вектор», Санкт-Петербург, 2003. – С. 47-58

62. Бутовец Е.С., Лукьянчук Л.М., Бурундукова О.Л. Продукционные характеристики и мезоструктура фотосинтетического аппарата нового сорта сои Сфера // Вестник КрасГАУ. №1 (142). – 2019. – С. 8-13