|
|
Скачати 1.31 Mb.
|
|
7.11.4 Дія грибних біопрепаратів Протягом багатьох років крупним розробником біопрепаратів був Всеросійський інститут сільскогосподарської мікробіології (ВНИИСХМ, Росія), розробки якого успішно конкурують на світовому ринку та викликають великий інтерес фірм Німеччини, Франції, Щвеції, Китаю, В’єтнаму, Кореї, Індії, Ірану тощо. 7.11.5 Перспектива грибкових пестицидів Принциповою причиною невдачі у використанні ентомопатогенних грибів була нестабільність отримуваних результатів. Гриби Nomurae rilevi досліджувала багато років група Ігноффо спільно з Абботовською лабораторією з контролю лускокрилих шкідників сої. Оскільки він вирощується на твердому середовищі, важко отримати його спори у великій кількості за дешевою ціною, щоб було це економічно вигідно. Різні види Entotnophthorales, особливо Ervynia neoaphidis, вивчали як потенційні біопестициди, проте види, які легко вирощувати в пробірках, не дуже ефективні, а ті, що більш вірулентні, важко розводити in vitrо, що стало метою досліджень вченими Лондонського королівського коледжу і Ротхемстедською експериментальною станцією. Біопрепарти на основі Enthomophthora praxibuli. Для інфікування сарани в США використовують австралійський мікроскопічний гриб. Сарана гине протягом 7-10 днів після застосування препарату. Спори гриба після зимівлі в грунті здатні вражати наступні покоління комах. Біопрепарти на основі Aspergillus. У Японії випущений в продаж інсектицид на основі гриба Aspergillus для захисту лісів від шкідників; препарат вносять до грунту, він поглинається корінням дерев, розповсюджуючись по судинній системі дерева, захищає його від комах. Біопрепарат Мусаг. Препарат на основі Hirsutella thompsonii під назвою «Мусаг» проводився короткий час в США для контролю чисельності цитрусових кліщів. Препарат не виправдав покладених на нього надій, можливо через суху погоду або сумісне вживання з несумісними фунгіцидами. Не дивлячись на блискуче дослідження групи Маккой, біопрепарат Мусаг більш не проводиться. Біопрепартів на основі ентомопатогенних грибів не мусять давати стовідсоткового придушення шкідників весь час, але повинні бути достатньою мірою ефективні і економічно вигідні, тому зусилля потрібно скеровувати на дослідження розуміння етіології шкідників, щоб передбачати наслідки взаємодії між культурою, шкідником і біопестицидом, а відтак уточнювати рекомендації до використання. Генна інженерія грибів прогресувала не так швидко, як бактерій і вірусів. Проте останні дослідження дозволяють вченим використовувати генну інженерію для кращого розуміння відносин між генетикою, біохімією і фізіологією грибів, що, у свою чергу, приведе до створення кращих біопрепаратів і і кращих технологій їх отримання 7.11.6. Вірусні препарати з пестицидними властивостями Описано понад 1200 вірусних хвороб комах, причому майже три чверті з них доводиться на хвороби лускокрилих, при чому, велика частина цих хвороб була виявлена випадково, без наміру шукати засоби боротьби з комахами. Слідуючи рекомендаціям ВООЗ від 1973 р., найбільшу увагу звертали на одну групу бакуловірусів. Ця рекомендація заснована на відсутності в цій групі вірусів, патогенних для хребетних; у той час вони розглядалися як найбільш безпечні. Проте інші групи — віруси цитоплазматичного полігідрозу, ентомовіспові віруси і іридовіруси також можуть досліджуватися для створення потенційних біопестициди проти комах. Дослідження та використання вірусів для створення біопродуктів методами біотехнології стали можливими завдяки новим методикам, що розвинулися на хвилі біотехнологічних нововведень, і які можна застосовувати для перевірки безпеки вірусів, щоб з більшою упевненістю судити про їх поведінку до ссавців. Для цього використовуються нуклеотидні зонди і генетичне маркування, а також дані досліджень про те, що не знайдено крос-інфекцій між комахами і хребетними, і можна думати, що їх взагалі не існує. (Bacillus thuringiensis споріднена B. anthracis, але це не є серйозною перешкодою її використанню). Бакуловіруси. Бакуловіруси - дволанцюжкова ДНК-вірус, серед якої біопестициди є в трьох групах:
Бакаловіруси заражають комах, які споживаючи вірусні ДНК, стають менш активними на декілька порядків, залежно від виду та віку комах. Час застосування бакаловірусів є критичною ланкою в спробах вивчення їх дії на максимальне число комах з використанням мінімуму вірусів. Вчені Ентвістл і Еванс припустили, що час застосування — важливіший чинник, аніж доза; тому важливо забезпечити обробку личинок, що знову вилуплюються, достатньою дозою вірусу, перш ніж вони виростуть і стануть нечутливими. Ефективність контролю на полях буде так само істотно залежати від методу обробки, як і від швидкості обробки. Дрібні вірусні частинки (тільця включення) повинні бути сформовані так, щоб приземлятися на листя, інакше можливісті контролю будуть безглуздими. Ключова область, в якій дослідження вірусних біопрепаратів, схоже, забезпечать успіх, — це екологічні і епізоотологічні дослідження для з'ясування поширеності, залишкових виявленнь і характеристики виживання вірусів, щоб оптимізувати їх використання. Хоча останніми роками було зроблено багато досліджень на цю тему, результати впроваджуються в практику відносно поволі; зростаючий комерційний інтерес та вимоги до безпеки і чистоти довкілля, можливо, прискорять виробництво нових біопрепаратів. Завдяки новим методикам, зокрема використання нешкідливих олігонуклеотидних послідовностей для маркування вірусного геному, що дадуть основний внесок в темпи, широту і ретельність екологічних досліджень. Методика маркування вперше була застосована Інститутом вірусології в Оксфорді, а технологія рекомбинантних ДНК застосовувалася для введення нових послідовностей в ген оболонкових білків, який потім використовувався для синтезу нових білків, які в свою чергу можуть включати білкові токсини Bacillus thuringiensis, таким чином потенційно підсилюючи токсичні ефекти вірусу. Методи застосування вірусних препаратів Існує два методи застосування вірусних препаратів:
Нові біотехнологічні методи можуть внести свій внесок також у ціну продукції. Так як большість вірусів досліджуються на живих комахах, бо небагато з них можуть рости на культурі клітин комах , тому існуюча техніка досліджень не найдешевша. Вдосконалення технології клітинних культур комах, відбір і створення високопродуктивних вірусів або навіть виробництво еукаріотичних вірусів в прокаріотах може вплинути на конкурентоспроможність вірусних пестицидів в порівнянні з хімічними речовинами. 7.12 Біогебіциди Гербіциди - хімічні препарати для боротьби з бур'янами, складають близько 50 % сумарного ринку хімікатів для сільського господарства. Хімічним гербіцидам властиві ті ж недоліки, що і аналогічним пестицидам. Тому потреба в створенні біогербіцидів очевидна. Біогебіциди - мікроорганізми-патогени рослин, ферменти, а також напівпродукти, що отримуються біоконверсією. Для боротьби з окремими видами бур'янів, стійких до хімічних препаратів, застосовують специфічні і токсичні для них мікроорганізми. Найчастіше використовують грибні фітопатогени і грибні фітотоксини. Для розширення їх сфери застосування необхідне отримання грибних форм, стійкіших по відношенню до умов зовнішнього середовища, що змінюються. Бактерійні фітопатогени, менш чутливі до чинників зовнішнього середовища, у меншій мірі вражають рослини. Останні розробки в даному напрямі обіцяють істотні перспективи. США і Японія спільно розробляють отримання біогербіцидів на основі природних мікроорганізмів для боротьби з бур'янами сої, арахісу, рису. У США на ринок поступив препарат на основі штаму Phytophthora palmivora для боротьби з повілікой. Японія почала виробництво біогербіциду на основі білафоса, що продукується штамом Streptomyces hydroscopicus. Препарат володіє широким спектром дії, порушує азотний обмін в листі і стеблах бур'янів. Разом з біогербіцидами, для захисту рослин все ширше застосовують біологічні препарати для боротьби із збудниками захворювань. На основі бактерій Pseudomonas fluorescens отриманий препарат «P-2-79», що пригнічує розвиток понад 40 видів мікроорганізмів, що вражають пшеницю, ячмінь, жито. На основі Pseudomonas проводять захист насіння сорго і кукурудзи від антрактоза і різоктоніоза; бавовника і сої - від вілту і ряду інших захворювань. Для боротьби з фітофторозом яблунь запропонований спосіб застосування грунтової бактерії Enterobacter aerogenes. Захист багатьох овочевих культур від захворювань, що викликаються деякими видами мікроскопічних грибів, забезпечується застосуванням препарату на основі культур Trichoderma polysporum, T. viride. В цілому масштаби застосування різних препаратів для боротьби з шкідниками і збудниками хвороб сільськогосподарських культур безперервно зростають. За даними експертних оцінках ринок цих біопрепаратів до 2000 року складав від 8 до 20 млрд. долл./год. 7.13 Біодобрива Мікроорганізми грають велику роль в підвищенні плодючості грунту, оскільки в процесі зростання і розвитку покращують його структуру, збагачують живильними речовинами, сприяють повнішому використанню добрив. Інтенсивне рослинництво збіднює грунт азотом, оскільки значна його частка щорічно виноситься з грунту разом з урожаєм. З давніх часів для відновлення і поліпшення грунтів існує практика використання бобових рослин, здатних в симбіозі з азотфіксуючими мікроорганізмами заповнювати грунтові запаси азоту в результаті діазотрофності (засвоєння атмосферного азоту), що встановлено при вивчені бобових (вперше наявність бактерій в бульбах на корінні бобових рослин описали Лахман в 1858 і Воронін в 1866 р) Чиста культура азофіксаторів була отримана Бейерінком в 1888 р, незабаром були виділені і описані інші азотфіксуючі мікроорганізми. Виноградський в 1893 р.вперше виділив анаеробну спороносну бактерію, що фіксує молекулярний азот, назвавши її на честь великого Л. Пастера Clostridium pasteurianum; у 1901 р. Бейерінк відкрив другу вільноживучу азотфіксуючу бактерію Azotobacter. Висока продуктивність азотфіксациі у Azotobacter почала використовуватися для інтродуцированія цих бактерій в грунт з метою заповнення ресурсів азоту. Практичне застосування знайшли також симбіотичні бактерії роду Rhizobium, що розвиваються в бульбах бобових рослин. Як тільки була з'ясована роль симбіотичних бактерій роду Rhizobium в азотфіксациі, почали розробляти способи внесення цих мікроорганізмів в грунт і також для інокуляції насіння. Витрати на застосування цих способів невеликі, техніка застосування вельми проста, а ефект від їх застосування значителен. Культивування бобих, позитивно впливаючи на азотний баланс грунтів, також полегшує боротьбу з ерозією і допомагає відновлювати виснажені землі. 7.14 Культура рослинних клітин і тканин Першим застосуванням новітніх методів біотехнології для вищих рослин стало їх клональне розмноження, якому сприяло в значній мірі дослідження в області фітогармонов, проведені в кінці 50-х років. Здатність до регенерації великого числа рослин з маси неорганізованих тканин (каллусов), проліферіруючих in vitro, і з культур органів і бруньок надзвичайно ефективна. Так як клітинне диференціювання і розвиток рослин, в основному, контролюються рослиннми гормонами, була продемонстрована можливість створення умов in vitro, що викликають клітинне зростання, морфогенез і регенерацію рослин з окремих клітин або недиференційованих каллусов. Рослинні клітини і культура тканин - основні об'єкти клітинної біології, яка надає можливості регенерації рослин з протопластов, клітин і тканин, які, у свою чергу, можуть бути трансформовані або відібрані за специфічними генетичними ознаками. Особливістю клітинних культур рослин є їх здатність до тотіпотенциі, - в певному середовищі і певних умовах можна регенерувати цілу рослину з однієї клітки. Подібна властивість відсутня у тварин. Таким чином, в будь-якій рослинній клітині закладена генетична інформація, необхідна для диференціювання кліток в процесі ділення. Цей феномен використовують при мікророзмноженні рослин. Дана технологія має істотні переваги, оскільки дозволяє швидко отримувати матеріал для розмноження рослин, включаючи системи, що не містять збудників хвороб, цілорічно мати матеріал розсадження і підвищувати його однорідність, тривало зберігати генетичний матеріал і створювати нові генотипи. З того часу, коли вперше вдалося індукувати з однієї клітки регенерацію цілої рослини, техніка культури клітин почала широко застосовуватися для клонування. Тотіпотенция була продемонстрована на культурах тканин ряду рослинних видів, а пізніше - на соматичних і статевих клітках, ізольованих з різних рослин. 7.15 Техніка злиття протопластів з утворенням гаплоїдних рослини Перше повідомлення про гібридизацію рослин тютюну шляхом злиття соматичних кліток з'явилося в 1972 р. З того часу з'явилися сотні успішних робіт по парасексуальной гібридизації. Серед отриманих форм – внутрішньо видові, міжвидові, міжродові, межтрібні і міжсімейні гібриди. Гібридні форми вищих рослин можна отримувати звикористанням прийому клітинної інженерії, на основі парасексуальної гібридизації в результаті злиття протопластов. Техніка злиття протопластів дозволить генетикам розширити різноманітність гібридних рослин. Це перспективна техніка гібридизації не залежить від звичайного статевого розмноження, за допомогою якого з вдалося отримати гібриди пшениці і жита (тритікале), ріпи і капусти (рафанобрасика). Метод полягає в тому, що як батьківські використовують не статеві клітки (гамети), а клітини тіла (соми) рослини. Ізольовані протопласти, виділені з батьківських організмів, в певних умовах зливаються. З отриманих гібридних клітин надалі розвиваються цілі рослини - гібриди. Застосування цієї технології стало можливим в результаті розробки двох нових експериментальних методів - методу культури клітин і тканин і методу ізольованих протопластів. Метод ізольованих протопластів дозволяє за допомогою ферментативного гідролізу руйнувати клітинні стінки і отримувати рослинні клітини, позбавлені клітинної оболонки, покриті тільки плазмолемою. Протопласти можуть зливатися один з одним з освітою єдиного цілого, здатного регенерувати в цілу гібридну рослину, за допомогою поліетіленгліколя або під дією електричного поля Основними напрямами робіт по соматичній гібридизації вищих рослин є: гібридизація клітин як засіб розширення рамок схрещування; злиття клітин та перенесення або реконструкція генів цитоплазми; злиття клітин з метою перенесення окремих невеликих фрагментів генома. Техніка дає можливість для отримання міжвидових і міжродових гібридів і відкриває шляхи для схрещування філогенетічеськи отдаленних форм. При гібридизації соматичних кліток можливе отримання асиметричних гібридів, що може сприяти отриманнюстійких функціонально корисних рослин . Сучасний екологічний стан в Україні. Моніторинг середовища. Вплив мутагенів оточуючого середовища. Державна система моніторингу України Класифікація джерел забруднень, фактори техногенного забруднення Вплив хімічної промисловості на довкілля. Вплив підприємств нафтогазової промисловості на довкілля. Знешкодження та утилізація відходів. Порядок визначення методів для знешкодження відходів. Характеристика твердих відходів. Характеристика рідких відходів. Основні напрямки утилізації міських відходів. БТ методи захисту довкілля. Біологічні методи промислової мікробіології в екобіотехнології. Умови здійснення біологічного очищення СВ. Біопроцеси та типи біоочищувачів. Біоіндикація забруднень. Роль фототрофів у системі моніторингу забруднень водойм Біоочистка СВ. Показники забруднення води. Групи стічних вод. Побутові СВ. ГДС та ступінь очищення СВ. Хімічний склад домішок СВ. Виробничі СВ. Промислові очисні споруди та водовідвідні системи. Типи очисних споруд. Етапи очистки СВ. Механічна очистка СВ. Фізична очистка СВ. Хімічна очистка СВ. Абсолютне очищення води. Доочищення СВ. Реагентний метод очисткиСВ. Флотаційна очистка СВ. Типи коагулянтів та флокулянтів. Фактори впливу на ксенобіотики. Екотоксикологічна оцінкапроцесів деградації. Ризик можливих отруєнь ксенобіотиками. Біообєкти для деградації забруднень Шляхи біодеградації ксенобіотиків. Деградація ксенобіотиків угрупуваннями мікроорганізмів. Каталітичні плазміди мікеробних детоксикантів та деградантів. Шляхи біодеградації галогенвмісних ксенобіотиків. Застосування методу рекомбінонтних ДНК у біодеградації. Мікробні пестициди. Грибні препарати з пестицидними властивостями. Перспектива грибкових пестицидів. Вірусні препарати з пестицидними властивостями. Біогербіциди. Біодобрива. |
|
Конспект лекцій У двох частинах Частина 2 Суми Затверджено на засіданні кафедри фінансів як конспект лекцій з дисципліни «Банківський менеджмент» |
Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення... Конспект лекцій з дисципліни «Особливості водопостачання і водовідведення промислових підприємств» (для студентів 5-6 курсів денної... |
|
Конспект лекцІй з дисципліни “ ПОТЕНЦІАЛ і розвиток ПІДПРИЄМСТВА”... Конспект лекцій з дисципліни “Потенціал і розвиток підприємства” для студентів ІV курсу / Укл доцент кафедри економіки підприємства... |
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ дисципліни «Історія економічних учень» |
|
Опорний конспект з дисципліни „Організація торгівлі” Міністерство... Опорний конспект лекцій з дисципліни „Організація торгівлі” для студентів напряму підготовки 030510 денної форми навчання / Укладач... |
ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни “ ЕКОНОМІКА ПРАЦІ І СОЦІАЛЬНО... Конспект лекцій з дисципліни “Економіка праці і соціально-трудові відносини” для студентів ІІІ курсу. Павлоград: ЗПІЕУ, 2007 |
|
Конспект лекцій розроблений у відповідності до листа Міністерства... Короп Ігор Володимирович, Ревтюк Євген Антонович, Петренко Віктор Павлович – Інтелектуальна власність /Конспект лекцій для студентів... |
Конспект лекцій Частина II Суми Стратегічний маркетинг : конспект лекцій / укладачі: В. В. Божкова, Ю. М. Мельник, Л. Ю. Сагер. – Суми : Сумський державний університет,... |
|
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів економічних спеціальностей усіх форм навчання Проектний аналіз : конспект лекцій / укладачі: О. І. Карпіщенко, О. О. Карпіщенко. – Суми : Сумський державний університет, 2012.... |
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни «ЕКОНОМІЧНИЙ АНАЛІЗ» Сутність методу економічного аналізу, його характеристика та методологічна основа |