Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019

ISSN 1857-064X Categoria B BULETINUL ACADEMIEI DE ŞTIINŢE A MOLDOVEI Ştiinţele vieţii ИЗВЕСТИЯ АКАДЕМИИ НАУК МОЛДОВЫ Науки о жизни JOURNAL OF ACADEMY OF SCIENCES OF MOLDOVA LIFE SCIENCES

1 (337) 2019

Chişinău

1 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 COLEGIUL DE REDACŢIE Valentina CIOCHINĂ Teodor FURDUI Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie, Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie, Laboratorul Fiziologia stresului, adaptării şi Laboratorul Fiziologia stresului, adaptării şi Sanocreatologie generală, doctor, conferenţiar. Sanocreatologie generală, academician, doctor Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, Republica Moldova. Teл.: (+373)22 737155; 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. E-mail: [email protected] Tel.: (+373)22 72 52 09; (+373) 069 97 25 38 Gheorghe DUCA Redactor-şef adjunct Institutul de Chimie, Centrul Chimie Fizică şi Nanocompozite, academician, doctor habilitat, Ion TODERAŞ profesor. Adresa: bd. Ştefan cel Mare, 1, Institutul de Zoologie, Centrul de Cercetare a MD-2001Chişinău, Republica Moldova. Tel/Fax.: Invaziilor Biologice, Laboratorul de Sistematică şi (+373)22 727911; E-mail: [email protected] Filogenie moleculară, academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Maria DUCA Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373)22 731255; Universitatea de Stat “Dimitrie Cantemir”, E-mail: [email protected] Centrul universitar Genetică funcţională, academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: Secretar responsabil str. Academiei, 3/2, MD-2028 Chişinău, Alexandru CHIRILOV Republica Moldova. Tel: (+373)22 737431; Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie, E-mail: [email protected] Laboratorul Fiziologia stresului, adaptării şi Nicolai DZIUBENCO Sanocreatologie generală, doctor, conferenţiar. Institutul de Cercetări în Fitotehnie “N.I. Vavilov”, Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, director, doctor habilitat, profesor. Adresa: 190000, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 725071; Sankt-Petersburg, Rusia. Tel. (812)3142234; E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] Membri ai Colegiului de Redacţie Sebastian FLOQUET Larisa ANDRONIC Universitatea Versailles St. Quentin en Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Yvelines,Institutul Lavoisier din Versailles, Plantelor, Laboratorul Biotehnologii Vegetale, “IUF - Institutul Universitar francez”, doctor, conferenţiar. Adresa: str. Pădurii, 20, Şcoala Doctorală MMIB, Universitatea din MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Paris-Saclau, professor asociat. Adresa: 45 Tel.: (+373)22770447; E-mail: andronic.larisa@ avenue des Etats-Unis, 78035 Versailles, yahoo.com . www.ilv.uvsq.fr; Tel.+33139254379; E-mail: [email protected] Vasile BOTNARI Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Marian-Traian GOMOIU Plantelor, Laboratorul Genetica Rezistenţei Comisia de Oceanografie – Limnologie a Academiei Plantelor, doctor habilitat. Adresa: str. Pădurii, Române, Institutul Naţional de Cercetare– 20, MD-2002, Chişinău, Republica Moldova. Dezvoltare pentru Geologie şi Geoecologie Tel: (+373)22 550455); E-mаil: vasilebotnari@ Marină – Filiala Constanţa, professor titular la yahoo.com Universitatea din Constanţa, professor emerit al Universităţii „Al. I. Cuza” Iaşi, membru titular a Liliana CEPOI Academiei Române. Adresa: 336, Bd. Tomis, Cod Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, 900 514, Constanţa, România. Tel. +40241 690366; Laboratorul Ficobiotehnologie, doctor, conferenţiar. E-mail:[email protected] Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028, Chişinău, Republica Moldova. Teл.: (+373) 22 725306; Victor LACUSTA E-mail: [email protected] Universitatea de Stat de Medicină şi Farmacie „Nicolae Testemiţanu” din Republica Moldova, academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 165, MD-2004 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 078051111; E-mail: [email protected]

2 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Maria NEDEALCOV Sveatoslav SOROKO Institutul de Ecologie şi Geografie, Laboratorul Institutul de Fiziologie şi Biochimie evolutivă Climatologie şi Riscuri de Mediu, membru I.M. Secenov al Academiei de Ştiinţe a Federaţiei corespondent, doctor habilitat, profesor. Ruse, laboratorul interinstituţional de cercetări Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, ecologo - fiziologice comparative, membru Republica Moldova. Tel. (+373)22 739838; corespondent al AŞ a FR, doctor habilitat, profesor. E-mail: [email protected] Adresa: 194223 Rusia, Sanct-Peterburg, bd. Torez, 44. Tel.: (812) 5627901; (812) 5596585; Victor ROMANENCO E-mail: [email protected] Institutul de Hidrobiologie al Academiei Gheorghe ŞIŞCANU Naţionale de Ştiinţe a Ucrainei, Departamentul Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a de Fiziologie Ecologică a Animalelor Acvatice, Plantelor, Laboratorul Fiziologia Plantelor academician al ANŞU, doctor habilitat, profesor. Pomicole şi Maturării Fructelor, academician, Adresa: просп. Героїв Сталінграда, 12, Київ doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, - 210, 04210, Україна. Теl.: (044)4193981; MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: E-mail: [email protected] (+373) 069357299; E-mail: [email protected] Valeriu RUDIC Laurenţia UNGUREANU Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, Institutul de Zoologie, Laboratorul Hidrobiologie Laboratorul Ficobiotehnologie, academician, doctor şi Ecotoxicologie, doctor habilitat, profesor. habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, MD- Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, 2028 Chişinău, Republica Moldova.Tel.:(+373)22 Republica Moldova. Tel.: (373)22 241623; 739878; E-mail: [email protected] E-mail: [email protected] Gheorghe SIN Andrei URSU Academia de Ştiinţe Agricole şi Silvice “Gheorghe Institutul de Ecologie şi Geografie, Laboratorul Ionescu - Şişeşti”, preşedinte, membru corespondent Geomorfologie şi Ecopedologie, academician, al Academiei Române, profesor. Adresa: B-dul. doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, Marasti Nr. 61, Sector 1, Cod 011464 Bucuresti, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.(373) România. Tel.: +40-21-3184450, +40-21-3184451; 22 728426; E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]

Adresa redacţiei: MD - 2028 or. Chişinău, str. Academiei, l, etaj 3, birou 306. tel. (+373 22) 72 50 71 E-mail: [email protected]; [email protected] Tehnoredactare computerizată: Victor CIOCÂRLAN Format 70x108 1/16. Tiraj 200 Tipografia AŞM, str. Petru Movilă, 8, MD-2004 Chişinău, Republica Moldova

3 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Colectivele de redacţie Fiziologia şi Sanocreatologia Fiziologia şi Biochimia plantelor

Redactor-şef Redactor-şef Gheorghe ŞIŞCANU, Institutul de Genetică, Teodor FURDUI, Institutul de Fiziologie Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul şi Sanocreatologie, Laboratorul Fiziologia stresului, Fiziologia Plantelor Pomicole şi Maturării Fructelor, adaptării şi Sanocreatologie generală, academician, academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: doctor habilitat, profesor. Adresa: str.Academiei,1, str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Moldova. Tel.: (+373) 06935 72 99; E-mail: Tel.: (+373)22 72 52 09; (+373)069972538 [email protected] Redactor-şef adjunct Redactor-şef adjunct Valentina CIOCHINĂ, Institutul de Fiziologie Nicolae BALAUR, Institutul de Genetică, şi Sanocreatologie, Laboratorul Fiziologia stresu- Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul lui, adaptării şi Sanocreatologie generală, doctor, Bioenergetica, membru correspondent, doctor conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 habilitat, profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, Chişinău, Republica Moldova. Tel.:(+373)22 MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. 737155; E-mail: [email protected] Tel.:(+373)22556096; E-mail: [email protected] Secretar responsabil Secretar responsabil Lilia BRÂNZĂ, Institutul de Genetică, Valeria VRABIE, Institutul de Fiziologie Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul şi Sanocreatologie, Laboratorul Fiziologia stre- Nutriţia Minerală şi Regimul Hidric al sului, adaptării şi Sanocreatologie generală, Plantelor, doctor, conferenţiar. Adresa: doctor, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: Moldova. Tel.: (+373)22 53 59 90; E-mail: (+373)22 72 96 07; E-mail: [email protected] [email protected] Membri ai Colectivului de redacţie Membri ai Colectivului de redacţie Victor LACUSTA, Universitatea de Stat de Alexandru DASCALIUC, Institutul de Medicină şi Farmacie „Nicolae Testemiţanu”, aca- Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, demician, doctor habilitat, profesor. Adresa: bd. Laboratorul Biochimia plantelor, doctor Ştefan cel Mare şi Sfânt, 165, MD-2004 Chişinău, habilitat,profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Republica Moldova. Tel.: (+373) 078051111; Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 53 01 E-mail: [email protected] 77; E-mail: [email protected] Gheorghe SIN, Academia de Ştiinţe Agricole şi Sil- Sveatoslav SOROKO, Institutul de Fiziolo- vice “Gheorghe Ionescu - Şişeşti”, preşedinte, mem- gie şi Biochimie evolutivă I. M. Secenov al bru corespondent al Academiei Române, profesor, Academiei de Ştiinţe a Federaţiei Ruse, laboratorul România. Adresa: B-dul. Marasti Nr.61, Sector 1, interinstituţional de cercetări ecologo-fiziologice Bucuresti, Cod 011464.Tel.:+40-21-3184450,+40- comparative, membru corespondent al AŞ a FR, 21-3184451; E-mail:[email protected] doctor habilitat, profesor. Adresa: 194223 Rusia, Sanct-Peterburg, bd. Torez, 44. Tel.: (812)562-79- Anastasia ŞTEFÎRŢĂ, Institutul de Genetică, 01; (812) 559-65-85; E-mail: [email protected] Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Nutriţia Minerală şi Regimul Hidric al Plantelor, Vladimir ŞEPTIŢCHI, Institutul de Fiziologie doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, şi Sanocreatologie, Laboratorul Alimentaţie MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: şi digestie sanocreatologică, doctor habili- (+373)22 53 59 90; E-mail: anastasia.stefirta@ tat, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, gmail.com MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 069753782; E-mail: [email protected] Gheorghe TUDORACHE, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laborato- rul Nutriţia Minerală şi Regimul Hidric al Plan- telor, doctor, conferenţiar.Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 21-05-02;

4 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Zoologia Redactor-şef Redactor-şef Maria DUCA, Universitatea de Stat “Dimitrie Ion TODERAŞ, Institutul de Zoologie, Centrul Cantemir”, Centrul universitar Genetică funcţională, de Cercetare a Invaziilor Biologice, Laboratorul academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: de Sistematică şi Filogenie moleculară, str. Academiei, 3/2, MD-2028 Chişinău, Republica academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: Moldova. Tel: (+373)22 737431; E-mail: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica [email protected] Moldova. Tel.:(+373)22 73 12 55; E-mail: [email protected] Redactor-şef adjunct Redactor-şef adjunct Vasile BOTNARI, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Laurenţia UNGUREANU, Institutul de Zoologie, Genetica Rezistenţei Plantelor, doctor habilitat. Laboratorul Hidrobiologie şi Ecotoxicologie, doctor Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, MD- Republica Moldova. Tel: (+373)22 550455; E-mаil: 2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (373)22 [email protected] 241623; E-mail:[email protected]

Secretar responsabil Secretar responsabil Larisa ANDRONIC, Institutul de Genetică, Livia CALESTRU, Institutul de Zoologie, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Laboratorul Entomologie, doctor, conferenţiar. Biotehnologii Vegetale, doctor, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (373)22 73-71-09; Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 770447; E-mail: [email protected] E-mail:[email protected] Membri ai Colectivului de redacţie Membri ai Colectivului de redacţie Galina BUŞMACHIU, Institutul de Eugenia COTENCO, Institutul de Genetică, Zoologie, Laboratorul Entomologie, doctor habili- Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul tat. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Genetica Rezistenţei Plantelor, doctor, conferenţiar. Republica Moldova. Tel.: (373)069 676151; Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, E-mail:[email protected] Republica Moldova. Tel: (+373)22 66 04 24; Dumitru MURARIU, Institutul de Speologie E-mаil: [email protected] „Emil Racoviță”, membru corespondent al Nicolai DZIUBENCO, Institutul de Cercetări în Academiei Române. Adresa: Calea 13 Septembrie, Fitotehnie “N.I. Vavilov”, director, doctor habilitat, Nr. 13, Cod 050711, Sector 5, București, România. profesor. Adresa: str. B. Morskaya, 42-44, 190000, Tel.: 021.318.81.32; E-mail:[email protected] Sankt-Petersburg, Rusia. Tel.: (812)314-22-34; Andrei MUNTEANU, Institutul de Zoologie, E-mail:[email protected] Laboratorul ornitologie, doctor, profesor. Adresa: Maria GONCEARIUC, Institutul de Genetică, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Moldova. Tel.: (373)22 725566; Plante Aromatice şi Medicinale, doctor habilitat, E-mail:[email protected]

conferenţiar. Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Serghei Andreevici OSTROUMOV, Universitatea Chişinău, Republica Moldova. Tel: (+373)22 66 03 de Stat din Moscova M.V. Lomonosov, Facultatea 94; E-mаil: [email protected] de Biologie, doctor habilitat, profesor. Adresa: Galina LUPAŞCU, Institutul de Genetică, 119234, Rusia, Moscova, Leninskie gorâ, 1, bl.12, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Facultatea de biologie a USM Теl.: (495) 939-27-76. Genetica Aplicată, doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Tel: (+373)22 521179; E-mail: [email protected]

5 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Microbiologia şi Biotehnologia Ecologia şi Geografia Redactor-şef Redactor-şef Valeriu RUDIC, Institutul de Microbiologie şi Maria NEDEALCOV, Institutul de Ecologie şi Biotehnologie, Laboratorul Ficobiotehnologie, Geografie, Laboratorul Climatologie şi Riscuri de academician, doctor habilitat, profesor. Mediu, membru corespondent, doctor habilitat, Adresa: str.Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Republica Moldova. Tel.: (+373)22 73 98 78, Chişinău, Republica Moldova. Tel. (+373)22 73- E-mail:[email protected] 98-38; Email: [email protected] Redactor-şef adjunct Redactor-şef adjunct Liliana CEPOI, Institutul de Microbiologie şi Vasile STEGĂRESCU, Institutul de Ecologie Biotehnologie, Laboratorul Ficobiotehnologie, şi Geografie, Laboratorul Ecosisteme Naturale doctor, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD- şi Antropizate, doctor, conferenţiar. Adresa: str. 2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica 725306; E-mail:[email protected] Moldova. Tel. (+373)22 739838; E-mail: [email protected] Secretar responsabil Secretar responsabil Vera MISCU, Institutul de Microbiologie şi Iurii BEJAN, Institutul de Ecologie şi Geografie, Biotehnologie, Laboratorul Ficobiotehnologie, Laboratorul Geografia Peisajelor, doctor, doctor, conferenţiar. Adresa: str.Academiei, 1, MD- conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD- 2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 72 57 54; E-mail: [email protected] 22 739838; E-mail:[email protected] Membri ai Colectivului de redacţie Membri ai Colectivului de redacţie Steliana CLAPCO, Institutul de Microbiologie şi Liviu APOSTOL, Universitatea „Al.I. Cuza”, Iaşi, Biotehnologie, Laboratorul Enzimologie, doctor, România, Facultatea de Geografie şi Geologie, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 doctor, profesor. Adresa: B-dul Carol I, 22, RO Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 73 700505, Iaşi, România. Tel.: (+40) 744569344; 98 24; E-mail: [email protected] E-mail:[email protected] Ludmila RUDI, Institutul de Microbiologie şi Ion DEDIU, Institutul de Ecologie şi Geografie, Biotehnologie, Laboratorul Ficobiotehnologie, Laboratorul Ecourbanistică, membru corespondent, doctor, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, MD- doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei 2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.: (+373) 22 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. 72 53 06; E-mail:[email protected] E-mail:[email protected] Vitalie SAMOIL Universitatea Massachusetts, Maria SANDU, Institutul de Ecologie şi Geografie, Departamentul Ştiinţe Veterinare şi Zoologice, Laboratorul Ecosisteme Naturale şi Antropizate, Institutul de Parazitologie, Amherst, USA, doctor. doctor, conferenţiar. Adresa: str. Academiei, 1, Adresa: 661 N Pleasant St, Amherst, MA 01003, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel. (+373) USA. E-mail:[email protected] 22 72 55 42; E-mail:[email protected] Leonid VOLOŞCIUC, Institutul de Genetică, Vladimir Todiraş, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, Laboratorul Fitopatologie şi Biotehnologie, doctor habilitat, Prognoze şi Analize Fitosanitare, doctor habilitat, conferenţiar. Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 profesor. Adresa: str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica Moldova. Chişinău, Republica Moldova. Tel:(+373) Tel.: (+373)22 77 04 92; 22 56 83 57; E-mail:[email protected] E-mail: [email protected] Andrei URSU, Institutul de Ecologie şi Geografie, Laboratorul Geomorfologie şi Ecopedologie, academician, doctor habilitat, profesor. Adresa: str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova. Tel.(373)22 72 84 26; E-mail: [email protected]

6 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond ARTICOLE DE FOND

A REVIEW OF THE MAJOR PEST OF TOMATO CROPS IN THE REPUBLIC OF MOLDOVA 1Munteanu-Molotievskiy Natalia, 1Toderaș Ion, 1, 2Moldovan Anna, 1Iurcu-Străistaru Elena 1Institute of Zoology, 1 Academiei Str., Chisinau, Republic of Moldova 2State University of Moldova, 65A Kogalniceanu Str., Chisinau, Republic of Moldova Rezumat Prezenta lucrare este dedicată inventarierii entomologice a insectelor dăunătoare evidențiate în cultura de tomate pe sectoare de teren protejat şi câmp deschis din Republica Moldova. Este prezentată lista celor mai semnificative specii de insecte dăunătoare, asociate cu plantele de tomate în diverse perioade de vegetație. De asemenea, sunt reflectate informații sintetizate în baza surselor bibliografice, ce țin de răspândirea în plan mondial, aspecte ale gradului de dăunare și infestare, plantele-gazdă și specializarea trofică. Rezultatela cercetărilor sunt prioritare în vederea elaborării și ajustării unor procedee eficiente de protecție aplicate în sistemul de management sustenabil al dăunătorilor la tomate. Cuvinte cheie: inventariere, insecte, dăunători, specii, tomate, Republica Moldova. Depus la redacţie 14 martie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Natalia Munteanu-Molotievskiy, Institutul de Zoologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; Email: munteanu_natalia_v@ yahoo.com; Tel. +373 22 739 809 Introduction Tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) are one of the most popular and widely cultivated vegetables in the world. Tomatoes have a high economic value in agricultural systems due to their relatively short crop cycle and the ability to grow as an uncovered field crop and in protected cultivation. Their rich content in minerals, vitamins, essential amino acids, sugars and dietary fiber define the beneficial effects on human health and, can help prevent major diseases. Tomato is a vegetable crop of significant economic value in the Republic of Moldova. Introduced at the beginning of the 19th century, already as a crop, tomatoes due to its high adaptability and plasticity were extensively cultivated in all ecological regions. The total area cultivated with tomatoes in the Republic of Moldova ranged from 4 to 7 thousand hectares, the average tomato yield was between 9 and 25 tons per ha. Cultivation of vegetables in protected land has recently increased. Production of tomatoes from protected land was around 150 thousand tons annually, between 2013 and 2018, twice more compared to 2006-2012 years. From those around 70 thousand tons are processed, and more than 80 thousand tons are exported [64]. However, tomatoes yield per ha, in the Republic of Moldova, is about ten times lower compared to developed countries. Local production cannot cover the population demand, tomatoes productivity being affected by different factors among which pests and diseases are one of the most harmful.

7 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Cultivation of tomatoes has always been a challenge for horticulture in the world, and in the Republic of Moldova as well. A significant aspect to mention, is the impact of pests, especially during the vegetation period. Tomatoes are attacked by over 100 species of pests worldwide, some of them can seriously damage the plants, considerably reducing the yield. The key to any successful pest management program is to develop a regular survey plan to gain information on pest populations that may be used to determine if insecticide applications are needed. Thus, the aim of the study was to provide an extensive inventory of existing insect pests of tomatoes in protected-ground and in greenhouses across the territory of the Republic of Moldova. Material and methods Sampling events were conducted in tomato crops during 2017-2018 years in 12 localities from Republica moldova (Boscana, Corjova, Dubasarii-Vechi, Horasti, Ialoveni, Mereni, Onitcani, Pelivan, Puhaceni, Razeni, Slobozia-Dusca and Speia). Insects were collected using light traps, sweep netting and manually, at an interval of ten days through vegetation period [4]. Collected insects were individually placed in separate vials and stored for further investigations. Insects were identified using available literature [15, 35, 45, 46, 48, 55]. The reference list of the most significant pest insects of tomatoes in the Republic of Moldova was performed based on literature search and recent survey findings in the tomato crop. Also, additional information regarding their feeding preferences and distribution was provided. Results and discussions The fauna of tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) in the Republic of Moldova is represented by 20 insect species from 10 families and 6 orders: Coleoptera (Scarabaeidae, Elateridae and Chrysomelidae), ( and Gelechiidae), Hemiptera (Aphididae and Aleyrodidae), Diptera (Agromyzidae), Orthoptera (Gryllotalpidae) and Thysanoptera (Thripidae). Considering the way of attack and feeding three main groups of pests were revealed: 1) pests of roots and underground rhizosphere (Melolontha melolontha, Agriotes lineatus, Gryllotalpa gryllotalpa, Agrotis ipsilon, A. segetum), 2) pests of leaves (Leptinotarsa decemlineata, Liriomyza trifolii, Autographa gamma, Chrysodeixis chalcites, Helicoverpa armigera, Spodoptera exigua, Xestia c-nigrum, Phthorimaea operculella, Tuta absoluta, Aphis gossypii, Aphis fabae, Myzus persicae, Trialeurodes vaporariorum, Frankliniella occidentalis, Thrips tabaci) and 3) pests of reproductive organs (Helicoverpa armigera, Spodoptera exigua, Tuta absoluta, Chrysodeixis chalcites). Most of the highlighted species are polyphagous, except Leptinotarsa decemlineata, Phthorimaea operculella, Tuta absoluta and oviparous form of Myzus persicae, which are oligophagous. Order Coleoptera Family Scarabaeidae Melolontha melolontha (Linnaeus, 1758) (European cockchafer), polyphagous species. Adults feed on leaves and flowers of fruit trees (plums, apple and cherry) and forest trees (oaks, beech and maple). The most dangerous are considered larvae, they feed on roots of different crops including tomatoes, causing severe damages.

8 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond The presence of larvae can be observed by reddening of aerial parts of the plant [47]. The species is widely distributed in Europe (, , Belgium, , , France, , Greece, Sweden (south), , Macedonia, Republic of Moldova, Montenegro, , Portugal, , Russia, Serbia, , Spain, , and ) and Asia (China, India and ) [63]. In the Republic of Moldova, the species was first time mentioned in 1913 by Vitkovskiy [51]. Family Elateridae Agriotes lineatus (Linnaeus, 1767) (Lined click beetle or Wireworm), a polyphagous species. A. lineatus is a common pest damaging almost all agricultural crops, such as wheat, rye, oats, barley, maize, potato, beet, carrot, onion, alfalfa, clover, tomato and fruit saplings. Larvae feed on roots of plants making holes and tunnels and providing access for soil organisms, especially bacterial rots [55, 56]. The species is distributed over Asia ( and Israel), North America (Canada and USA) and Europe (Austria, Belgium, Bulgaria, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Hungary, Italy, Luxembourg, Netherlands, Portugal, Romania, Russian Federation, Spain, Sweden, Switzerland, United Kingdom and Ukraine) [63]. In the Republic of Moldova, the species was first time mentioned in 1917 by Miller and Zubowsky [58]. Family Chrysomelidae Leptinotarsa decemlineata (Say, 1824) (Colorado potato beetle) an oligophagous species. Both adults and larvae feed on leaves of Solanaceae plant species, causing severe damages. Colorado potato beetle is a primary pest of potatoes but can be harmful to eggplants and tomatoes [11, 21]. The species is widely distributed across Asia (, Azerbaijan, China, Republic of Georgia, Iran, Iraq, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Tajikistan, Turkey, Turkmenistan and Uzbekistan), North America (Canada, Mexico and USA), Central America and Caribbean (Cuba and Guatemala) and Europe (Albania, Andorra, Austria, Belarus, Belgium, , Bulgaria, , Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Macedonia, Malta, Republic of Moldova, Montenegro, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russian Federation, Serbia, Slovakia, , Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. In the Republic of Moldova, the species was first time discovered in 1960 [52]. Order Diptera Family Agromyzidae Liriomyza trifolii (Burgess in Comstock, 1880) (American serpentine leafminer), polyphagous species. Adult females damage the foliage, especially at the leaf tip and along the leaf margins, while feeding and oviposition [28]. However, the most harmful are mining larvae, their activity results in dangerous destruction of leaf mesophyll. The most important crops attacked are cucumber, lettuce, onion, potato and tomato [24, 34]. The species occurs in Asia (China, India, Indonesia, Iran, Israel, Japan, Jordan, Republic of Korea, Lebanon, Oman, Philippines, Saudi Arabia, Taiwan, Turkey, United Arab Emirates, Vietnam and Yemen), Africa (Benin, Côte d’Ivoire, Egypt, Ethiopia, Guinea, Kenya, Madagascar, Mauritius, Mayotte, Morocco, Nigeria, Réunion, Senegal, Sudan, Tanzania, Tunisia, Zambia and Zimbabwe), North America (Canada, Mexico and USA), Central America and Caribbean (Bahamas, Barbados, British Virgin

9 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Islands, Costa Rica, Cuba, Dominican Republic, Guadeloupe, Guatemala, Martinique, Netherlands Antilles, Puerto Rico, Saint Kitts and Nevis, Trinidad and Tobago, and United States Virgin Islands), South America (Brazil, Chile, Colombia, Ecuador, French Guiana, Guyana, Peru and Venezuela), Europe (Austria, Belgium, Bosnia and Herzegovina, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Finland, France, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Malta, Republic of Moldova, Montenegro, Netherlands, Norway, Portugal, Romania, Russian Federation, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom) and Oceania (Guam, Micronesia, Federated states of Northern Mariana Islands, Samoa and Tonga) [63]. In the Republic of Moldova was found since 1983 [36]. Order Orthoptera Family Gryllotalpidae Gryllotalpa gryllotalpa (Linnaeus, 1758) (European mole cricket), polyphagous species. European mole cricket has been reported as a serious pest of vegetable crops including tomatoes. Through feeding and tunneling, insects damage basal and underground parts of the plants. They cause the most severe damage to seedbeds and newly transplanted seedlings [32, 40]. The species is distributed across Asia (Armenia, Azerbaijan, Republic of Georgia, India, Iran, Kuwait, Turkey, Turkmenistan and Uzbekistan), Africa (Algeria and Egypt), North America (USA) and Europe (Albania, Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Czech, Republic, Denmark, Estonia, France, Germany, Greece, Hungary, Italy, Latvia, Macedonia, Republic of Moldova, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russian Federation, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. In the Republic of Moldova us knowas a dangerous pest of cereales, potato and almost an vegetables [61]. Order Lepidoptera Family Noctuidae Agrotis ipsilon (Hufnagel, 1766) (Black cutworm), a polyphagous species. The black cutworm attacks the seedlings of many crops, such as broccoli, cabbage, carrot, eggplant, potato, tomato, turnip, as well as many other plants. A. ipsilon has a solitary habit, the larvae feed cutting off the stem and sometimes dragging the plants into their burrows. Because of their feeding nature on young plants, they are considered dangerous pests of newly planted fields [30]. This insect is nearly cosmopolitan and occurs in the Asia, Africa, North America, Central America and Caribbean, South, America, Europe and Oceania [63]. First time on the territory of the Republic of Moldova was mentioned in the work of Miller, Zubowsky and Ruscinschi [20]. Agrotis segetum (Denis & Schiffermüuler, 1775) (Turnip ), a polyphagous species. The larvae generally attack the roots and lower stems of plants, cutting down seedlings. Turnip moth is a serious pest of tomatoes, maize, grain, tobacco, sunflower, sugar beet and winter cereals during the first generation of pest development [27, 54]. The species is distributed across Asia (Afghanistan, Azerbaijan, Bangladesh, Bhutan, China, Republic of Georgia, India, Indonesia, Iran, Iraq, Israel, Japan, Jordan, Kazakhstan, Korea, Kyrgyzstan, Lebanon, Malaysia, Mongolia, Myanmar, Nepal, Pakistan, Philippines, Saudi Arabia, Sri Lanka, Syria, Taiwan, Tajikistan, Turkey, Turkmenistan, Uzbekistan, Vietnam and Yemen), Africa (Algeria, Angola, Benin,

10 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Botswana, Cape Verde, Democratic Republic of Congo, Côte d’Ivoire, Egypt, Ethiopia, Kenya, Libya, Malawi, Mali, Morocco, Mozambique, Namibia, Saint Helena, Senegal, South Africa, Sudan, Tanzania, Togo, Tunisia, Uganda, Zambia and Zimbabwe) and Europe (Austria, Belarus, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Macedonia, Malta, Republic of Moldova, Montenegro, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russian Federation, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. In the Republic of Moldova first time was mentioned by Rekalo in 1888 [60]. Autographa gamma (Linnaeus, 1758) (Silver Y), polyphagous species. Silver Y moth damage to a wide variety of hosts which include vegetable, flower and greenhouse crops [41]. The young larvae feed on the foliage of their host plants and tend to occur singly rather than in groups. When larvae are young, they skeletonize the leaves, but older caterpillars eat the whole leaf [10]. The species occurs in Asia (Azerbaijan, China, India, Iran, Iraq, Israel, Japan, Kazakhstan, Korea, Saudi Arabia, Syria, Turkey and Uzbekistan), Africa (Algeria, Egypt, Libya and Morocco) and Europe (Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Republic of Moldova, Netherlands, Poland, Portugal, Romania, Russian Federation, Serbia, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. In the Republic of Moldova first time was mentioned in 1910 by Miller and Zubowsky [57]. Chrysodeixis chalcites (Esper, 1789) (Golden twin-spot moth), polyphagous species. The moth is a general feeder on crops including vegetable, fruit and ornamental hosts. Larvae feed on leaves and fruit of their host plants. The most dangerous and voracious are the last two larval instars. In tomato, larvae damage both the leaves and fruits of tomatoes, leading to reduce the yield [6, 26]. The species is distributed across Africa (Algeria, Angola, Cameroon, Cape Verde, Comoros, Congo, Cote d’Ivoire, Egypt, Gambia, Guinea, Kenya, Libya, Madagascar, Malawi, Mauritius, Morocco, Mozambique, Nigeria, Reunion, Saint Helena, Sao Tome and Principe, Senegal, Seychelles, Sierra Leone, South Africa, Tunisia, Uganda, Zambia, and Zimbabwe), Europe (Albania, Austria, Belgium, Bosnia and Herzegovina, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, France, Germany, Gibraltar, Greece, Hungary, Italy, Macedonia, Malta, Republic of Moldova, Netherlands, Poland, Portugal, Romania, Serbia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom), Middle East (Iran, Iraq, Israel, Jordan, Lebanon, Syria, Turkey and Turkmenistan) and North America (Canada) [6, 63]. Species occurrence in the Republic of Moldova was mentioned in the work of Tugulea and Derjanschi [39]. Helicoverpa armigera (Hübner, 1808) (Cotton bollworm), polyphagous species. Cotton bollworm can damage different economically significant crops such as tomato, leguminous plants, sorghum, maize, potatoes, ornamental plants and fruit trees. Their larvae feed on leaves, stems, buds, inflorescences, fruits and pods [29, 42], damaging the vegetative and reproductive plant stages. On tomatoes, young fruits are invaded and fall, larger larvae may bore into older fruits. This species is widespread in central and southern Europe, temperate Asia, Africa, Australia, and Oceania, recently has been revealed from Brazil. It is a migrant species, able to reach Scandinavia and

11 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond other northern territories [63]. In the Republic of Moldova first time was mentioned in 1977 by Tkach [60]. Spodoptera exigua (Hübner, 1808) (Beet armyworm), polyphagous species. The beet armyworm is a serious pest of vegetable, field, and flower crops. The most susceptible vegetable crops are beans, beet, cabbage, celery, corn, eggplant, lettuce, onion, pea, pepper, potato, radish and tomato. Among field crops are alfalfa, corn, cotton, safflower, sorghum, soybean and sugar beet [8]. Larvae consume both the foliage and fruit and cause contamination of the crop. The holes that larvae drill in tomatoes can lead to rotting. They also may leave feces in crops, remain in the crop, or cause significant scarring, all of which negatively influence crop yields [43]. The species originated in southeast Asia, it has expanded its geographic range extensively outside of Asia, becoming an invasive species. It is found in temperate and subtropical regions around the globe, including China, Japan, the United Kingdom, Scandinavia, the United States, South America, Africa, and New Zealand [44]. In the Republic of Moldova reported by Miller, Zubovschi and Ruscinschi in 1929 [20]. Xestia c-nigrum (Linnaeus, 1758) (spotted cutworm), polyphagous species. Spotted cutworm is considered to be a minor agricultural pest in most of its range but can develop into a major local infestation on a wide variety of crops. X. c-nigrum is an ubiquist species that occurs particularly abundant in open areas such as on extensive meadows, ruderal terrain or nutrient-poor grasslands [13]. The species occurs across Asia (Afghanistan, China, Republic of Georgia, India, Japan, Kazakhstan, Korea, Republic of Kyrgyzstan, Pakistan, Turkey, Uzbekistan and Vietnam), Africa (Morocco), North America (Canada, Mexico and USA), Central America and Caribbean (El Salvador) and Europe (Albania, Austria, Belgium, Bulgaria, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Republic of Moldova, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russian Federation, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. In the Republic of Moldova reported by Miller, Zubovschi and Ruscinschi in 1929 [20]. Family Gelechiidae Phthorimaea operculella (Zeller, 1873) (Potato tuber moth), an oligophagous insect. Potato tuber moth is associated mainly with potatoes, but they have been observed feeding on tomatoes, eggplants and peppers [1]. Larvae feed on leaves, stems and petioles, on potatoes, they damage the tubers. The larvae prefer to feed on young foliage, creating mines on leaf and leaving intact the upper and lower epidermis of the leaf. In tubers larvae bore tunnels, they leave their excreta inside making the tubers unfit for consumption [18, 31, 38]. P. operculella is a cosmopolitan pest, especially in warm temperate and tropical regions where host plants are grown. It has become a global pest with distribution reported in more than 90 countries [63]. In the Republic of Moldova, the species was reported in 2017, the most abundant being in Slobozia and Stefan-Voda [12]. Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Tomato leafminer), oligophagous insect. The tomato leaf miner is one of the most serious pests of tomato but is also known to attack cultivated solanaceous plants such as eggplant, potato, pepper, tobacco and solanaceous weeds [5]. The larva feeds on stalks and leaves producing galleries, it

12 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond also consumes apical buds, green and ripe fruits. T. absoluta is capable to cause a yield loss of 100% [3]. T. absoluta is a native pest to South America but has spread to Asia (Bangladesh, Republic of Georgia, India, Iran, Iraq, Israel, Jordan, Kuwait, Lebanon, Nepal, Qatar, Saudi Arabia, Syria, Turkey, United Arab Emirates and Yemen), Africa (Algeria, Botswana, Egypt, Ethiopia, Ghana, Kenya, Lesotho, Libya, Mayotte, Morocco, Mozambique, Niger, Nigeria, Senegal, Sudan, Tanzania, Tunisia, Uganda and Zambia), Central America and Caribbean (Costa Rica and Panama), South America (Argentina, Bolivia, Brazil, Chile, Colombia, Ecuador, Paraguay, Peru, Uruguay and Venezuela) and Europe (Albania, Austria, Belarus, Belgium, Bosnia and Herzegovina, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, France, Guernsey, Hungary, Italy, Lithuania, Malta, Montenegro, Republic of Moldova, Netherlands, Portugal, Romania, Russian Federation, Serbia, Slovenia, Spain, Switzerland, Ukraine and the United Kingdom) [63]. Since 2013 the species was recorded in the Republic of Moldova [62]. Order Hemiptera Family Aphididae Aphis gossypii (Glover, 1877) (Melon aphid), is a polyphagous species in a family where most are host specialists [16]. Melon aphid is a serious pest of cucurbit vegetables, among other vegetable crops affected, can also be carrot, celery, parsley, parsnip, pea, pepper, radish, tomato, and eggplant. The melon aphids feed through sucking the nutrients from the underside of plant leaves, or on growing tip of vines. Their activity cause distortion and curling of leaf, hindering photosynthetic capacity of the plant, as a result, the foliage dies premature affected by chlorosis [7]. Also, melon aphids produce honeydew which provides a substrate for growth of sooty mold. Moreover, the melon aphids are vectors of several dangerous plant viruses [19]. A. gossypii has a cosmopolitan distribution. It prefers warm climates; in colder areas, it is often a pest in greenhouses. The species is known on the territory of the Republic of Moldova since 1980 as a dangerous pest of different crops [14]. Aphis fabae (Scopoli, 1763) (Black bean aphid), polyphagous species. Black bean aphid is a serious pest of sugar beet, beans, haricot beans, potatoes, sunflower and tomato. They feed through sucking the sap from stems and leaves and causing distortion of the shoots. A. fabae acts also as a vector for viruses that cause plant disease. Moreover, they produce honeydew that encourages the growth of sooty mold. All this together reduce considerably the yield [53]. A. fabae occurs across Asia (Afghanistan, Ceylon, China, Cyprus, Formosa, India, Iraq, Israel, Japan, Jordan, Lebanon, Nepal, Pakistan, Persia, Philippine Islands and Turkey), Africa (Cameroun, Canary Islands, Belgian Congo, Egypt, Eritrea, Kenya, Libya, Madeira, Morocco, Nigeria, Republic of South Africa, Southern Rhodesia, Sudan and Tanganyika), Australasia and Pacific Islands, Hawaii, North America (Canada and USA), Central America and West Indies, South America (Argentina and Brazil) and Europe (Austria, Belgium, Britain, Bulgaria, Channel Islands, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Netherlands, Norway, Republic of Moldova, Poland, Portugal, Romania, Sardinia, Spain, Sweden and Switzerland) [63]. In the Republic of Moldova is known as a dangerous [50].

13 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Myzus persicae (Sulzer, 1778) (Green peach aphid), the viviparous forms are polyphagous, while the oviparous are oligophagous. Oviparous females being much more restrictive in diet choice prefers as hosts trees of the genus Prunus, especially peach, including peach crosses, and also apricot and plum. The viviparous stage feeds on an assortment of plants including crops in the families Solanaceae, Chenopodiaceae, Compositae, Brassicaceae and Cucurbitaceae. Vegetables that are reported to be the most affected by M. persicae are beets, broccoli, cabbage, carrot, cauliflower, corn, cucumber, eggplant, pea, pepper, potato, radish, spinach, tomato and watermelon [2, 9]. Green peach aphid usually feeds on the underside of the oldest leaves. It is common on seedlings, young plants and lower leaves of older plants. Throughout the world M. persicae is causing serious damage to the crops, being considered the most important vector of plant viruses. Both nymphs and adults are equally capable of virus transmission [25]. M. persicae like its primary host plant Prunus persica originate from Asia, now it occurs everywhere in the world except the areas with extreme temperature or humidity. In the Republic of Moldova is known as a dangerous pest [50]. Family Aleyrodidae Trialeurodes vaporariorum (Westwood, 1856) (Greenhouse whitefly) is a polyphagous species. Greenhouse whiteflies attack many host plants, including economically important vegetable crops such as cucumber, eggplant, green beans, green pepper, potato, strawberry, tomato and watermelon [22]. Adults and nymphs feed through sucking sap from leaves, caused damages usually are not visible. Large populations of greenhouse whiteflies reduce quickly the potency of plants. Adult insects produce honeydew, which serves as a substrate for the growth of sooty mold and is affecting the fruit quality. Also, the species is a vector of dangerous plant viruses. T. vaporariorum has its origin in tropical or subtropical America, now it is distributed on all continents except Antarctica [23]. It is distributed widely throughout the tropics and subtropics and occur in greenhouses in temperate zones. In the Republic of Moldova is known since 1983 [36]. Order Thysanoptera Family Thripidae Frankliniella occidentalis (Pergande, 1895) (Western flower thrips), a polyphagous species. Crops attacked by this pest include beans, cucumber, eggplant, onion, tomatoes and watermelon. F. occidentalis feed by sucking up the cell contents. They perforate the leaves, flowers, or stems with mouth causing a characteristic silvery appearance, eventually browning and dying. Leaf tips wither, curl and die (Metcalf 1962). In addition to direct damage, this pest also is a vector of several species of destructive plant viruses, including Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV) and Impatiens Necrotic Spot Virus (INSV), of which it is the most important vector worldwide (Bautista 1993). The species occurs across Asia (China, Iran, Japan, Republic of Korea, Kuwait, Malaysia, and Sri Lanka), Africa (Algeria, Kenya, Morocco, Reunion, Swaziland, Tunisia, Uganda and Zimbabwe), North America (Canada, Mexico, and the USA), Central America (Costa Rica and Guatemala), South America and the Caribbean (Dominican Republic, Martinique, Puerto Rico, Argentina, Brazil, Ecuador, Chile, Colombia, Guyana, Peru, Uruguay and Venezuela), Europe (Albania, Austria, Belgium, Bosnia and Herzegovina, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic,

14 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Guernsey, Hungary, Ireland, Israel, Italy, Latvia, Malta, Republic of Moldova, Montenegro, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Russia, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Ukraine and the United Kingdom) and Oceania (Australia and New Zealand) [63]. First time in the Republic of Moldova was mentioned by Verderevskaya, Tertyak and Voinyak [49]. Thrips tabaci (Lindeman, 1889) (Onion thrips), polyphagous species. Preferred hosts are onions and garlic but can also seriously damage other crops such as cabbage, cotton, celery, tomatoes, beans and cucumber. T. tabaci feed by sucking the fluids from cells, they usually rasp and pierce the surface of the plant leaf with their mouthparts. Damaged areas turn silvery and are losing the ability to perform photosynthesis. They can also serve as vectors of some viruses and other plant diseases [33]. Onion thrips is a global pest of onion grown between sea level and 2000 m [17]. Onion thrips is a native to the Mediterranean region but has become a major pest of agricultural crops throughout most of the world. Severe damage to various crops has been reported in Africa, Asia, Europe, North and South America, and Australasia [23]. In the Republic of Moldova is known as a dangerous pets [37]. Conclusions Due to its demand, tomatoes are one of the most cultivated horticultural crops. Tomato plantations are considerably enlarged every year, thus increasing their vulnerability to a variety of insect pests. No matter where the plants are grown, in greenhouses or in open field, insect pests can harm the roots, leaves or fruits and thereby decrease the yield. Thus, knowledge of pest insect fauna and species occurrence can enhance the results of pest management practices. Obtained results regarding the study of the major pest insects of tomato crop in the Republic of Moldova may serve as a base in developing recommendations for sustainable management of tomatoes pests. Also, recent discovering of some dangerous pests on the investigated territory, suggests the importance and critical need for permanent monitoring of insect pests and inventory of their fauna. With the intensification of trade, the potential for new pests to spread over larger territories is increased particularly for those that are now near the border. Thus, future studies may enlarge the list of tomatoes pests in the Republic of Moldova. Acknowledgements This research has been financially supported by grants 17.80013.5107.12 from the Supreme Council for Science and Technological Development of the Academy of Sciences of Moldova and STCU-6233 from The Science and Technology Center in Ukraine. References 1. Alvarez J.M., Dotseth E., Nolte P. Potato tuberworm a threat for Idaho potatoes. University of Idaho Extension, Idaho Agricultural Experiment Station, Moscow, 2005. ID. (31 Jan 2014). 2. Annis B., Tamaki G., Berry R.E. Seasonal occurrence of wild secondary hosts of the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer), in agricultural systems in the Yakima Valley. //Environmental Entomology, 1981: 10. P. 307-312. 3. Apablaza J. La polilla del tomate y su manejo. //Tattersal, 1992: 79. P. 12-13. 4. Bacal S., Cocîrță P., Munteanu N. Metode și echipament de colectare a artropodelor. Ghid științifico-practic. Chișinău 2014, Tipografia AȘM. 52 p.

15 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond 5. Coelho M., Franta F. Biologia, quetotaxia da larva e descritao da pupa e adulto da trata-do- tomateiro. //Pesquisa Agropecuária Brasileira (Brasflia), 1987: 22(2). P. 129-135. 6. Daricheva M.A., Klyuchko Z.F., Sakchiev A. A pest of tomatoes. //Zashchita-Rastenii, 1983: 7. P. 44-45. 7. Ebert T.A., Cartwright B. Biology and ecology of Aphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae). //Southwestern Entomologist, 1997: 22(1) P. 116-153. 8. Greenberg S.M., Sappington T.W., Legaspi Jr. B.C., Liu T.-X., Setamou M. Feeding and life history of Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) on different host plants. //Annals of the Entomological Society of America, 2001: 94. P. 566-575. 9. Heathcote G.D. The suitability of some plant hosts for the development of the peach- potato aphid, Myzus persicae (Sulzer). //Entomologica Experimentalis et Appliciata, 1962: 5. P. 114-118. 10. Hill D.S. Agricultural insect pests of the tropics and their control. 2nd edition. Cambridge, UK, Cambridge University Press, 1983. 11. Hitchner E., Kuhar T., Dickens J., Youngman R., Schultz P., Pfeiffer D. Host plant choice experiments of Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) in Virginia. //Journal of Economic Entomology, 2008: 101. P. 859-865. 12. Iliev I., Iliev P. Molia cartofului Phthorimaea operculella - un dăunător nou foarte periculos. //Pomicultura, Viticultura și Vinificația, 2017: 3 (69), P. 19-20. 13. Ionescu C. Distribution range, structure and seasonal dynamics, in the year 1982, of the principal species of Lepidoptera Noctuidae of economic importance in Romania. //Analele Institutului de Cercetari pentru Protectia Plantelor, 1986: 19. P. 121-136. 14. Karelin V.D. Conditions for the use of syrphids. //Zashchita Rastenii, 1980: 11. P. 40-41. 15. Knechtel W., Panin S. Oekologisch-zoogeographisches Stadium an Coleoopteren des rumanischen Faunengebictes. //Acad. Roum. Etudes et recherches, 1944, p. 149-168. 16. Lagos-Kutz D., Favret C., Giordano R., Voegtlin D.J. Molecular and morphological differentiation between Aphis gossypii Glover (Hemiptera, Aphididae) and related species, with particular reference to the North American Midwest. //ZooKeys, 2014: 459. P. 49-72. 17. Lewis T. Thrips: Their biology, ecology and economic importance. Academic, London, United Kingdom, 1973. 18. Malakar R., Tingey W.M. Aspects of tuber resistance in hybrid potatoes to potato tuberworm. //Entomologia Experimentalis et Applicata, 2006: 120. P. 131-137. 19. Marco S. Incidence of aphid-transmitted virus infections reduced by whitewash sprays on plants. //Phytopathology, 1986: 76. P. 1344-1348. 20. Miller E., Zubovschi N., Ruscinschi A. Materiale pentru fauna entomologică din Basarabia. Macrolepidoptera. Suplimentul III. Buletinul Muzeului National de Istorie Naturală din Chișinău. Bulletin du Musée National de Sciences Naturelles de Kichineff. (Red. Florov N.). Chișinău: Tip. Eparhială „Cartea Românească”, 1929: 2 - 3. 153 p. 21. Mitchell B., Low R. The structure of feeding behavior in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). //Journal of Insect Behavior, 1994: 7. P. 707-729. 22. Mound L. A. and S.H. Halsey. 1978. Trialeurodes vaporariorum (Westwood). pp. 221-224. In Whitefly of the World, A Systematic Catalog of the Aleyrodidae (Homoptera) with Host Plant and Natural Enemy Data. British Museum (Natural History) Wiley J., and Chichester S., New York, Brisbane, Toronto. 340 p. 23. Mound L.A. Biological diversity. P. 197-215. (Eds. Lewis T.), Thrips as crop pests. CAB International, New York, NY, 1997. 24. Mujica N., Khadioli N., Le Ru B., Ongamo G., Carhuapoma P. American serpentine leafminer, Liriomyza trifolii (Burgess 1880). P. 139-153. (Eds. Kroschel J., Mujica N., Carhuapoma P., Sporleder M.). Pest distribution and risk atlas for Africa. Potential global and regional distribution and abundance of agricultural and horticultural pests and associated biocontrol agents under current and future climates. Lima (Peru). International Potato Center (CIP), 2016. 25. Namba R., Sylvester E.S. Transmission of cauliflower mosaic virus by the green peach, turnip, cabbage, and pea aphids. //Journal of Economic Entomology, 1981: 74. P. 546-551.

16 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond 26. Napiorkowska-Kowalik J., Gawlowska J. Chrysodeixis chalcites (Esper 1789) (Lepidoptera, Noctuidae, Plusiinae) a new pest on tomatoes in glasshouses in Poland. //Progress in Plant Protection, 2006: 46(1). P. 295-299. 27. Oltean I., Perju T., Timuș A. Insecte fitofage dăunătoare ale plantelor cultivate. Editura Poliam, Cluj-Napoca, România, 2001. 285 p. 28. Parrella M.P., Jones V.P., Youngman R.R., Lebeck L.M. Effect of leaf mining and leaf stippling of Liriomyza spp. on photosynthetic rates of chrysanthemum. //Annals of the Entomological Society of America, 1985: 78. P. 90-93. 29. Reed W. Heliothis armigera (Hb.) (Noctuidae) in western Tanganyika: II. Ecology and natural and chemical control. //Bulletin of Entomological Research, 1965: 56(1). P. 127-140. 30. Rings R.W., Arnold F.J., Johnson B.A. Host Range of the Black Cutworm on Vegetables: A Bibliography. //Bulletin of Entomological Society of America, 1975: 21(4). P. 229-234. 31. Rondon S.I. The potato tuberworm: a literature review of its biology, ecology, and control. //American Journal of Potato Research, 2010: 87. P. 149-166. 32. Silcox D.E., Brandenburg R.L. Gut content analysis of southern and tawny mole crickets (Orthoptera: Gryllotalpidae). //Florida Entomologist, 2011: 94. P. 117-118. 33. Soni S., Ellis P. Insect Pest. (Eds. Rabinowitch H.D. and Brewster J.L.) Onion and Allied Crops. Volume 2. Agronomy, Biotic interactions, pathology, and Crop protection. CRC Florida, 1990. 34. Spencer K.A. Leaf miners. Plant Protection and Quarantine. P. 77-98. (Eds. Kahn R.P.) Selected Pests and Pathogens of Quarantine Significance. Vol. 2. CRC Press, Boca Raton, 1989. 35. Tălmaciu M., Tălmaciu N. Entomologia Agricolă ID. UȘAMV „Ion Ionescu De La Brad’’ Iași, 2014. 181 p. 36. Timus A. The invasive entomofauna of the holometabola group, superorder Mecopteroidea for Republic of Moldova. //Current Trends in Natural Sciences, 2015: 4(7). P. 50-58. 37. Timus A., Croitoru N. The state of tobacco culture in Republic Moldova and phytosanitary problems of tobacco production. //Rasteniev’dni Nauki, 2007: 44(3). P. 209-212. 38. Trivedi T.P., Rajagopal D. Distribution, biology, ecology and management of potato tuber moth, Phthorimaea operculella (Zeller) (Lepidoptera: Gelechiidae): a review. //Tropical Pest Management, 1992: 38. P. 279-285. 39. Ţugulea C., Derjanschi V. Istoricul studiului noctuidelor (Lepidoptera, Noctuidae) în Republica Moldova. //Buletin Științific. Revistă de Etnografie, Științele Naturii și Muzeologie, 2015: 22(35). P. 59-80. 40. Ulagaraj S.M. Food habits of mole crickets (Orthoptera: Gryllotalpidae: Scapteriscus). //Journal of the Georgia Entomological Society, 1975: 10. P. 229-231. 41. Venette R.C., Davis E.E., Heisler H., Larson M. Mini risk assessment silver Y moth, Autographa gamma (L.) (Lepidoptera: Noctuidae). Cooperative Agricultural Pest Survey, and Plant Health Inspection Service, US Department of Agriculture, 2003. 42. Wang N.C., Li Z.H. Studies on the biology of cotton bollworm (Heliothis armigera Hübner) and tobacco budworm (Heliothis assulta Quenee). //Journal of the Shandong Agricultural University, Taian, 1984:1-2(1). P. 13-25. 43. Zalom F., Trumble J., Fouche C., Summers C. Beet Armyworm (On-line). UC IPM: UC Management Guidelines for Beet Armyworm on Tomato, 2011. 44. Zheng X., Cong X., Wang X., Lei C. A review of geographic distribution, overwintering and migration in Spodoptera exigua Hübner (Lepidoptera: Noctuidae). //Journal of the Entomological Research Society, 2011: 13. P. 39-48. 45. Батиашвили И.Д., и др. Определитель насекомых по повреждениям культурных растений. (Ред. В.Н. Щеголева), 4-е изд., перераб. и доп. Ленинград, Москва, Сельхозгиз, 1960. 607 с. 46. Бей-Биенко Г. Orthoptera (Saltaria) - Прямокрылые. B: Определитель насекомых европейской части СССР. тoм 1. М-Л., Наука, 1964. C. 205-285. 47. Васильев В.П., Лившиц И.З. Вредители плодовых культур. Западный майский жук (Melolontha melolontha L.). (Ред. Озолиньш В.Я.) Изд. 2-е перераб. и дополн., М., Колос, 1984. С. 128-129. 48. Великань В.С., Голуб В.Б., Гурьева Е.Л. и др. Определитель вредных и полезных насекомых и клещей овощных культур и картофеля в СССР. (Ред. Копанева Л.М.) Л., Колос, 1982. 272 с. 49. Вердеревская Т.Д., Тертяк Д.Д., Войняк О.В. О вирусе бронзовости томатов. /В сб.:

17 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Защита овощебахче-вых культур и картофеля от вредителей и болезней. Тезисы доклада научно- практической конференции, 1996. Тирасполь. С. 143-144. 50. Верещагин Б.В., А.В. Андреев, А.Б. Верещагина. Тли Молдавии. (Ред. Кискин П.Х.), Кишинев, Штиинца, 1985. 158 с. 51. Витковский Н. Краткий обзор главнейших вредителей и болезней культурных и дикорастущих растений наблюдавшихся в течение 1912 года в Бессарабской Губернии. Труды Бессарабского Общества Естествоиспытателей и любителей естествознания. том. IV. Типогр. Бессарабского Губернского Правления. Кишинев, 1913. 17 р. 52. Воротынцева А.Ф. Биологические особенности колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) его значение как вредителя картофеля, баклажанов, помидоров в центральной зоне Молдавии и меры борьбы с ним. Автореф. дисс. канд. сельскохоз. наук. Кишинев, 1971. 18 с. 53. Гумовская Г.Н. Биологические особенности листовой тли (Aphis fabae Scop.) в условиях Правобережья Украины. //Сборник научных трудов ВНИИ сахарной свеклы. Киев, 1988. С. 136-144. 54. Кононенко В.С. Совки. Определитель насекомых Дальнего Востока. Веерокрылые и бабочки, (Ред. Лер П.А.), т. 5, вып. 4. Владивосток, Дальнаука, 2003. 688 с. 55. Крыжановский О.Л. Определитель насекомых европейской части СССР. Т 2, Москва, Ленинград, Наука, 1965. 64 с. 56. Крыжановский О.Л., Насекомые и клещи - вредители сельскохозяйственных культур. Т. 2. Жесткокрылые. Л., Наука, 1974. 335 с. 57. Миллер Э., Зубовский Н. Труды Бессарабского Общества естествоиспытателей и любителей естествознания за 1908 – 1909: Travaux de la Societe Naturalistes et des Amateurs des sciences naturelles de Bessarabies. (Red. Miller E.E. (Миллер Э.Э.). 1906 - 1914. Ch., Тип. Бессараб. Губерн. Правления, 1910. 87 p. 58. Миллер Э., Зубовский Н. Труды Бессарабского Общества естествоиспытателей и любителей естествознания за 1914 – 1915: Travaux de la Societe Naturalistes et des Amateurs des sciences naturelles de Bessarabies. (Red. Miller E.E. (Миллер Э.Э.)). 1906 - 1914. Ch., Тип. Бессараб. Губерн. Правления, 1917. 202 p. 59. Рекало Е.Л. O вредных животных и растениях Бессарабии в 1888 году. Тип. А.С. Степановой. Кишинев, 1888. 48 p. 60. Ткач М.Т. Совки и меры борьбы с ними. Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1977. 108 с. 61. Филиппов Н.А. Медведка и меры борьбы с ней. Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1964. C. 1-22. 62. http://www.ansa.gov.md. Agenția Națională pentru Siguranța Alimentelor, Comunicate de presă, Atenție! Molia Tomatelor - un dăunător extrem de periculos! (publicat la data de 23.06.2018) (Accessed, August 2018). 63. https://www.cabi.org/. CABI, CABI websites, Invasive species, Species, Explore the species, Datasheet (Accessed, August 2018). 64. http://www.statistica.md/. Biroul Național de Statistică al Republicii Moldova. Statistici pe domenii, Statistica Economică, Agricultură, Indicatorii principali în agricultură, Cultura plantelor, Roada medie la hectar a tutunului, cartofilor, legumelor de cîmp, fructelor şi strugurilor în întreprinderile agricole în profil teritorial (2016-2017). (Accessed, August 2018).

18 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Articole de fond Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia FIZIOLOGIA ŞI SANOCREATOLOGIA

INFLUENŢA REGIMULUI ALIMENTAR ASUPRA MODIFICĂRII MASEI CORPORALE ŞI A UNOR INDICI BIOCHIMICI LA ŞOBOLANII SUPUŞI STRESULUI SOCIAL Ciochină Mariana, Poleacova Lilia Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie Rezumat În articol sunt examinate modificările masei corporale şi a unor indici biochimici la şobolanii supuşi stresului social în dependenţă de regimul alimentar. Hrănirea matinală a şobolanilor albi de laborator a influenţat sporirea intensivă a masei corporale indiferent de numărul de şobolani din grupă, observându-se o creştere uniformă a acesteia în lotul a câte 5. Hrănirea nocturnă a condus la sporirea intensivă a masei corporale la şobolanii întreţinuţi câte 1 şi 2 indivizi, pe când la cei câte 5 în grupă masa corporală creştea intensiv în prima şi a treia săptămână şi mai puţin în a doua. Totodată a fost observat, că trecerea bruscă de la regimul alimentar matinal, specific şobolanilor de laborator, la cel nocturn duce la apariţia stării de stres şi ulterior, la dereglări ale funcţiei ficatului, pancreasului şi rinichilor. Cuvinte cheie: masă corporală, stres social, indici biochimici, regim alimentar, şobolani. Depus la redacţie 25 aprilie 2019. ------Adresa pentru corespondenţă: Ciochină Mariana, Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; E-mail: [email protected]; tel. (+373 22) 73-71-42. Introducere Durata de viaţă a fiecărui animal, indiferent de locul de trai, se desfăşoară sub influenţa inevitabilă a mediului înconjurător. Alternarea anotimpurilor şi schimbările asociate cu temperatura şi lumina, modificările componenţei şi cantităţii hranei, activitatea variată socială a animalelor – toate afectează în mod direct sau indirect organismul animalului. Numai prin capacitatea organismului de a răspunde rapid la acţiunile factorilor mediului ambiant, animalele se pot adapta la noile condiţii, care se află într-o continuă schimbare [24]. Factorii mediului duc la apariţia unui comportament adaptiv condiţionat ereditar, în urma căruia se formează elemente modificate ale acestuia, iar în rezultatul selecţiei naturale are loc evoluţia populaţiei. Adaptarea cu succes a comportamentului animalelor la condiţiile mediului depinde de 2 factori principali. 1) Multe forme ale comportamentului animalelor sunt înnăscute, de aceea un şir de reacţii necesare sunt incluse în sistemul nervos ca o parte componentă a constituirii genotipice a speciei. Comportamentul instinctiv a evoluat la fel de treptat ca şi caracteristicile de structură ale speciei, iar selecţia naturală a modificat acest comportament astfel încât să răspundă cel mai bine condiţiilor de supravieţuire a acestei specii. Instinctul, ca o proprietate a comportamentului adecvat într-un anumit context este transmis din generaţie în generaţie. 2) Animalele îşi pot modifica comportamentul în funcţie de acumularea

19 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia experienţei. Ele învaţă să identifice care reacţii îi dau rezultate mai bune şi în dependenţă de aceasta îşi schimbă comportamentul. Orice formă de comportament al animalelor se realizează pe baza organizării ereditare a sistemului nervos. Acest lucru înseamnă că fiecare element al unui comportament reprezintă un component necondiţionat separat. La repetarea uneia şi aceleiaşi reacţii, comportamentul se schimbă în rezultatul includerii reacţiilor de reflex achiziţionate individual (femelele se adaptează la factorul social mai uşor decât masculii) [25]. Deci, în urma repetării acţiunii factorilor mediului, în reacţiile comportamentale apare adunarea experienţei individuale şi activitatea necondiţionată se poate modifica şi duce la formarea reflexelor condiţionate. Reflexele dobândite condiţionat posedă valoare adaptivă, dar se estompează atunci când sunt expuse noilor condiţii de mediu. Ritmurile zilnice fiziologice şi comportamentale intrinsece sunt menţinute de ceasurile circadiene, oscilatori autonomi din interiorul celulei, care sunt menţinuţi datorită unei conexiuni moleculare inverse [22]. Sub influenţa condiţiilor permanente de disponibilitate a hranei, ceasul din nucleul suprachiasmatic este responsabil de setarea fazelor din ceasurile periferice [21]. Dar atunci când animalele sunt plasate la un regim alimentar care diferă de cel al ciclului zilnic de alimentare ad libitum, ceasurile periferice sunt determinate să se seteze la o nouă fază impusă de regimul de alimentare [5, 17]. Animalele nocturne (şobolanii şi şoarecii) consumă circa 80% din hrana lor în timpul fazei de întuneric, adică în perioada activă, dacă sunt întreţinuţi cu un regim de 12 h lumină/12 h întuneric (ciclul de lumină-întuneric) şi, de asemenea, dacă hrana este oferită ad libitum, adică au acces liber la hrană şi apă [5]. Alimentarea restricţionată reprezintă limitarea timpului şi duratei disponibilităţii hranei fără a reduce cantitatea calorică necesară organismului [4, 10, 15]. Hrănirea restricţionată este dominantă asupra ceasului central biologic şi produce ritmuri circadiene la şoarecii aritmici şi la animalele cu nucleul hipotalamic lezionat în conformitate cu condiţiile de luminozitate [3, 9, 11, 13, 16]. Utilizarea animalelor model pentru studierea dereglărilor circadiene oferă o oportunitate importantă pentru determinarea mecanismelor prin care dezorganizarea sistemului circadian poate duce la o disfuncţie metabolică ca răspuns la perturbările genetice, ale mediului şi comportamentale. Cunoaşterea ceasului circadian în organismele model cum ar fi şobolanii, are o însemnătate deosebită pentru oamenii care sunt supuşi variaţiilor circadiene [7]. Cercetările efectuate pe şobolani au încercat să simuleze experimental munca pe schimburi pentru a explica mecanismele legate de desincronizarea circadiană cu dereglările metabolice. Atunci când şobolanii au fost expuşi la o activitate zilnică de 8 ore în timpul fazei lor normale de odihnă, aceasta a dus la diminuarea nivelului de glucoză şi activităţii locomotorii, de asemenea a obezităţii, ceea ce a corelat cu un consum sporit de hrană în faza lor de odihnă. Cu toate acestea, revenirea la consumul de hrană în faza lor activă a restabilit ritmurile lor metabolice şi a prevenit obezitatea la aceste animale [14], ceea ce sugerează faptul că reglarea normală a hranei şi activităţii cu ciclul de lumină este critică pentru menţinerea homeostaziei energetice. De asemenea, întreţinerea şoarecilor sălbatici ad libitum exclusiv în timpul zilei a dus la creşterea masei corporale, comparativ cu animalele hrănite exclusiv în timpul nopţii [2]. Similar, atunci când şoarecii genetic obezi, la care era dereglat regimul de alimentare diurn,

20 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia au trecut la un regim exclusiv – nocturn, s-a atestat o scădere a masei corporale şi o îmbunătăţire a stării metabolice [12]. Homeostazia glucozei este sub controlul circadian atât la nivelul ţesuturilor periferice, cât şi la nivelul nucleului suprachiasmatic. Apogeul nivelului de glucoză şi a toleranţei acesteia sporeşte la începutul fazei active, comparativ cu faza inactivă. Nivelul ridicat al glucozei dimineaţa rezultă din gluconeogeneza hepatică sporită, şi, de asemenea, datorită secreţiei scăzute a insulinei, unde toleranţa glucidică îmbunătăţită se datorează asimilării crescute de glucoză în muşchii scheletici şi ţesuturile adipoase [19]. Un alt studiu a fost efectuat pentru evaluarea semnificației fiziologice a ritmului circadian prin suprimarea ritmului de alimentare fără a modifica aportul de energie. Experimentele au demonstrat că nutriţia regulată are un rol semnificativ în homeostazia colesterolului ca rezultat a funcționării ritmului circadian al ficatului [20]. Într-un alt studiu au fost investigate efectele întunericului şi luminozităţii constante asupra schimbărilor în ser ale colesterolului, insulinei şi nivelului de glucoză la şobolanii masculi sănătoşi. Rezultatele obţinute atestă faptul că întunericul constant duce la scăderea nivelului de colesterol, insulină şi glucoză. În contrast, luminozitatea constantă intensifică nivelul glucozei în ser, dar nu afectează nivelul de colesterol şi insulină la şobolanii masculi sănătoşi. Conform rezultatelor acestui studiu, cercetările ulterioare vor trebui să investigheze efectele întunericului şi luminozităţii constante asupra parametrilor biochimici la oameni şi alte animale pentru a confirma datele obţinute şi, de asemenea, să evalueze rolul melatoninei şi ceasului circadian în reglarea acestor parametri metabolici [1]. Reieşind din analiza datelor ştiinţifice din sursele de specialitate în domeniul cronobiologiei, a fost identificată relaţia dintre influenţa ceasurilor biologice asupra proceselor fiziologice şi biochimice, precum şi rolul ritmurilor circadiene asupra funcţionalităţii organelor, sistemelor de organe şi a organismului integru. Din aceste considerente scopul acestui studiu a fost de a stabili dinamica masei corporale în dependenţă de regimul de hrană la şobolanii supuşi stresului social şi influenţa acestuia asupra sistemelor funcţionale ale organismului. Materiale şi metode Experimentele au fost realizate pe 20 de şobolani albi de laborator (femele cu vârsta de 1 lună), repartizaţi câte 10 în 2 grupe: „Grupa matinală” şi „Grupa nocturnă” timp de 30 de zile. Animalele au fost hrănite conform raţiei standard, elaborată pentru şobolanii de laborator [23]. Pentru modelarea stresului social, cei 10 şobolani din fiecare lot au fost repartizaţi în patru celule: a câte 5 – în a IV-a celulă, câte 2 – în I-a şi a II-a şi 1 – în a III-a. Şobolanii din I-a şi a II-a celulă erau schimbaţi cu locul în fiece zi dintr-o celulă în alta pentru crearea noilor condiţii, de aceea au fost examinați împreună. Experimentele au constat în întreţinerea şobolanilor femele cu un regim alimentar ad libitum (10 – „Grupa matinală” şi 10 – „Grupa nocturnă”), având acces liber la apă şi mâncare. Astfel, a avut loc formarea ritmurilor comportamentale alimentare. În această perioadă şobolanii din „Grupa nocturnă” primeau hrană la ora 17:30, iar cei din „Grupa matinală” – la ora 7:30. Pentru determinarea indicilor biochimici şi a stării funcţionale a organelor, şobolanii au fost decapitaţi şi a fost colectat sângele pentru

21 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia analizele biochimice la spectrofotometrul cu microprocesor Star Dust MC-15, cu ajutorul setului test standard Dia Sys (Germania), fiind testată concentraţia următorilor parametri biochimici: alaninaminotransferaza (ALT), aspartataminotransferaza (AST), gama-glutamiltranspeptidaza (GGTP), fosfataza alcalină (ALT K), amilaza (AMY), glucoza (GLUK), colesterolul (CHOL), trigliceridele (TRIG), ureea (UREA), creatinina (CREAP), proteinele totale (T.PROT), bilirubina totală (T-BIL), bilirubina directă (D-BIL) şi fierul (Fe). Rezultate şi discuţii Alimentaţia, prin acţiunea sa complexă asupra organismului, constituie unul din factorii de bază ai existenţei organismului. Regimul şi raţia alimentară au o influenţă decisivă atât în perioada de creştere, cât şi în cea de dezvoltare a organismului, influenţând asupra stării funcţionale a sistemului digestiv. Timpul de alimentare este Zeitgeber-ul dominant pentru ceasurile circadiene periferice, mai ales pentru rozătoarele de laborator [6]. Şobolanii şi şoarecii, fiind animale nocturne, consumă cea mai mare parte din hrană în timpul nopţii, mai ales atunci când sunt întreţinuţi cu regimul de alimentare atât în faza de lumină, cât şi în faza de întuneric [5]. Studierea influenţei regimului de hrană în faza de lumină şi întuneric asupra dinamicii masei corporale este necesară pentru a constata existenţa corelaţiei dintre modificarea acesteia şi conţinutul indicilor biochimici din sângele şobolanilor. Pentru stabilirea particularităţilor influenţei regimului alimentar asupra statutului fiziologic al şobolanilor, s-a realizat cântărirea acestora în fiecare săptămână. Datele experimentale obţinute sunt prezentate în tabelele 1 şi 2. Tabelul 1. Modificarea masei corporale a şobolanilor femele din „Grupa matinală” în dependenţă de regimul alimentar şi numărul de şobolani. Masa corporală (g) Grupa matinală (10 șobolani) Înainte de Săptămâna Săptămâna Săptămâna Săptămâna experiment I II III IV 1 109 123 141 178 188 2 101 132 158 177 183 Grupa 3 121 144 163 182 191 martor 4 96 123 150 171 176 5 134 155 181 199 210 Grupa 1 80 86 104 129 139 experimentală I 2 95 115 143 166 173 Grupa 1 106 122 155 180 190 experimentală II 2 106 123 153 183 185 Grupa 1 91 113 130 170 184 experimentală III Analiza masei corporale a şobolanilor femele din „Grupa matinală” şi „Grupa nocturnă” demonstrează că la toate etapele experimentului nu se atestă mari diferenţe dintre masele corporale ale şobolanilor acestor două grupe. Însă, analiza detaliată (Fig. 1 şi 2) a datelor relevă o legitate care, posibil, este dependentă de modul de viaţă al şobolanilor şi ritmurile biologice ale acestora. La cei 10 şobolani din „Grupa

22 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia matinală”, indiferent de influenţa numărului lor în grupă, masa corporală a sporit intensiv în primele trei săptămâni (câte 20-30g) şi a crescut mai puţin în săptămâna a IV-a (câte 5-10g), iar la şobolanii din grupa martor creşterea a decurs pe cât de intensiv, pe atât de uniform în fiecare săptămână (aproximativ cu 24g săptămânal). Tabelul 2. Modificarea masei corporale a şobolanilor femele din „Grupa nocturnă” în dependenţă de regimul alimentar şi numărul de şobolani. Masa corporală (g) Grupa matinală (10 animale) Înainte de Săptămâna Săptămâna Săptămâna Săptămâna experiment I II III IV 1 100 127 138 176 173 2 100 129 142 171 164 Grupa martor 3 102 117 123 156 157 4 101 119 125 162 158 5 99 125 135 176 165 Grupa 1 99 123 147 178 177 experimentală I 2 102 130 154 181 180 Grupa 1 112 138 164 194 192 experimentală II 2 91 116 135 147 149 Grupa experimentală 1 72 91 115 147 141 III

Figura 1. Modificarea masei corporale a şobolanilor femele din„Grupa matinală” în dependenţă de regimul alimentar şi numărul de şobolani. La şobolanii din „Grupa nocturnă” se observă o deosebire în creşterea masei corporale în dependenţă de numărul acestora în grupă: masa corporală a şobolanilor din grupele cu 1 şi 2 şobolani a sporit intensiv uniform timp de trei săptămâni (câte 19-32g), pe când la cei 5 şobolani din grupa martor, masa corporală creşte intensiv

23 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia uniform în prima şi a treia săptămână (câte 15-41g), foarte puţin în a doua (câte 6-13g) şi, mai puţin (câte 3-11g) sau chiar descreşte (scade câte 3-7g) în a patra săptămână. Alternarea creşterii intensive şi mai puţin intensive a masei corporale poate să fie dictată de două motive: 1) influenţa ritmului biologic asupra creşterii masei corporale şi 2) apariţia concurenţei, adică influenţa numărului de indivizi din grupă (acțiunea stresului social) asupra creşterii masei corporale. Sporirea masei corporale mai puţin sau scăderea ei în săptămâna a patra se explică prin faptul că şobolanii au atins masa corporală caracteristică acestei vârste.

Figura 2. Modificarea masei corporale a şobolanilor femele din„Grupa nocturnă” în dependenţă de regimul alimentar şi numărul de şobolani. Indicii biochimici sunt indicatorii care oferă informaţie despre starea funcţională a organelor interne, cum ar fi ficatul, rinichii, pancreasul etc. Totodată, indicatorii biochimici prezintă informaţia esenţială privind metabolismul plastic şi energetic al organismului. Alimentaţia reprezintă unul din factorii cu influenţă decisivă în menţinerea metabolismului energetic. Un factor nu mai puţin important în reglarea metabolismului energetic este şi regimul alimentar. Din aceste considerente am hotărât să studiem influenţa regimului alimentar matinal şi nocturn asupra modificării unor parametri biochimici la şobolanii albi-femele, în perioada postnatală timpurie. Analiza datelor din tabelul 3 denotă o deosebire a indicilor biochimici: AMY, CHOL, UREA, CREAP, T-BIL, D-BIL şi Fe la şobolanii hrăniţi dimineaţa şi cei hrăniţi seara. Indicii ce atestă un metabolism energetic dereglat, cum ar fi AMY, CHOL, UREA sunt mai sporiţi în sângele şobolanilor din „Grupa matinală”, comparativ cu cei din „Grupa nocturnă”. Astfel, dacă la „Grupa matinală” amilaza constituie 1768,5±347,2, atunci la „Grupa nocturnă” – 1406,7±303,6 şi respectiv: CHOL – 1,9±0,4U/L şi 1,5±0,2U/L, UREA – 8,3±1,9mmol/l şi 7,0±1,1mmol/l. Faptul că, cantitatea de amilază din sângele şobolanilor din „Grupa matinală” este mai mare, presupune posibile dereglări funcţionale ale pancreasului, deoarece conform datelor din literatură [8, 18] AMY este unul din indicatorii ce determină starea funcţională a pancreasului.

24 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Tabelul 3. Analiza comparativă a indicilor biochimici la şobolanii din „Grupa matinală” şi „Grupa nocturnă”. Indicii biochimici Grupa matinală Grupa nocturnă ALT U/L 56,7±21,5 54,4±8,5 AST U/L 241,5±78,6 254,6±49,0 GGTP U/L 12,3±2,8 13,3±2,9 ALT K U/L 566,4±99,8 558,5±222,0 AMY U/L 1768,5±347,2 1406,7±303,6 GLU mmol/L 6,8±0,5 5,9±1,2 CHOL mmol/L 1,9±0,4 1,5±0,2 TRIG mmol/L 0,9±0,2 0,9±0,1 UREA mmol/L 8,3±1,9 7,0±1,1 CREAP µmol/L 24,6±3,0 27,3±2,2 T.PROT g/L 67,2±2,6 67,2±3,8 T-BIL umol/L 0,5±0,3 0,9±0,4 D-BIL umol/L 0,5±0,1 0,8±0,3 Fe umol/L 25,3±9,5 41,2±19,9 Nivelul sporit de CHOL în sângele şobolanilor femele din „Grupa matinală” denotă eventuale dereglări ale funcţiei ficatului, pe când ceilalţi parametri biochimici ce, de asemenea, relevă starea funcţională a ficatului – AST, ALT, TRIG, CREAP au fost testaţi în limitele normei, fapt ce indică o funcţionare normală a ficatului. Totodată, în sângele şobolanilor femele din „Grupa nocturnă” parametrii biochimici – AST, ALT, TRIG, CHOL se aflau la nivelul indicilor animalelor din „Grupa matinală”, iar nivelele T-BIL şi D-BIL erau sporite. Aceasta, posibil, este determinată de trecerea de la hrănirea matinală la cea de seară, ceea ce a creat o stare de stres pentru şobolanii din „Grupa nocturnă”. Şobolanii sunt animale cu hrănire nocturnă, dar aceasta nu se referă şi la cei de laborator, care pe parcursul a mai multor generaţii au fost hrăniţi dimineaţa. Trecerea la întreţinerea nocturnă provoacă o stare de stres excesiv, ceea ce a şi provocat în această grupă posibile dereglări ale funcţiei ficatului. Încă un argument al stării de stres produs de trecerea la hrana nocturnă este şi nivelul sporit al Fe-ului la şobolanii din „Grupa nocturnă” (41,2±19,9 umol/l), comparativ cu cei din „Grupa matinală” (25,3±9,5 umol/l). Sporirea conţinutului de Fe este condiţionată de procesul de distrugere a eritrocitelor, ceea ce duce la creşterea nivelului de T-BIL şi D-BIL. Nivelul mărit al CREAP denotă pe de o parte, intensificarea funcţiei ficatului, iar pe de altă parte, posibile dereglări funcţionale ale rinichilor, ceea ce confirmă repetat prezenţa stării de stres la şobolanii cu trecere la hrana nocturnă. Aşadar, trecerea bruscă de la hrănirea matinală a şobolanilor femele la cea nocturnă duce la apariţia stării de stres şi, ulterior, la dereglări ale funcţiei ficatului, pancreasului şi rinichilor. Concluzii În rezultatul studiului influenţei factorului social asupra masei corporale la şobolani şi a unor indici biochimici în dependenţă de regimul alimentar au fost identificate următoarele concluzii:

25 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia 1. Hrănirea matinală a şobolanilor albi de laborator a influenţat sporirea intensivă a masei corporale, indiferent de numărul de şobolani în grupă și o creştere uniformă a celor întreţinuţi în grupă câte 5 animale. 2. Regimul alimentar nocturn a avut un impact de sporire intensivă a masei corporale la şobolanii întreţinuţi câte 1 şi 2 indivizi, pe când la cei câte 5 în grupă – creştea intensiv în prima şi a treia săptămână şi mai puţin în a doua. 3. Trecerea bruscă de la un regim alimentar matinal, specific şobolanilor de laborator, la cel nocturn, precum şi provocarea stresului social, duce la apariţia stării stresogene şi, ulterior, la unele dereglări ale funcţiei ficatului, pancreasului şi rinichilor. Bibliografie 1. Arasteh A. et al. Investigation of the effects of constant darkness and light on blood serum cholesterol, insulin and glucose levels in healthy male rats. African Journal of Biotechnology. 2010, 9 (40), p. 6791-6796. 2. Arble D.M. et al. Circadian timing of food intake contributes to weight gain. Obesity (Silver Spring) 2009, 17 (11), p. 2100–2102. 3. Boulamery-Velly A. et al. Effects of three-hour restricted food access during the light period on circadian rhythms of temperature, locomotor activity, and heart rate in rats. Chronobiol Int. 2005, 22, p. 489-498. 4. Cassone V.M., Stephan F.K. Central and peripheral regulation of feeding and nutrition by the mammalian circadian clock: implications for nutrition during manned space flight. Nutrition. 2002, 18, p. 814–819. 5. Damiola F. et al. Restricted feeding uncouples circadian oscillators in peripheral tissues from the central pacemaker in the suprachiasmatic nucleus. Genes Dev. 2000, 14, p. 2950–2961. 6. Froy O., Miskin R. Effect of feeding regimens on circadian rhythms: Implications for aging and longevity. Aging. 2010, vol.2., no 1, p.7-27. 7. Gachon F. Et al. The mammalian circadian timing system: from gene expression to physiology. Chromosoma. 2004, 113, p. 103–112. 8. Guder W.G. et al. The quality of diagnostic samples. 1st ed. Darmstadt: GIT Verlag, 2001, p. 18-19. 9. Hirao J. et al. Effects of restricted feeding on daily fluctuations of hepatic functions including p450 monooxygenase activities in rats. J Biol. Chem. 2006, 281, p. 3165-3171. 10. Hirota T., Fukada Y. Resetting mechanism of central and peripheral circadian clocks in mammals. Zoolog Sci. 2004, 21, p. 359-368. 11. Horikawa K. et al. Rapid damping of food-entrained circadian rhythm of clock gene expression in clock effective peripheral tissues under fasting conditions. Neuroscience. 2005; 134, p. 335-343. 12. Masaki T. et al. Involvement of hypothalamic histamine H1 receptor in the regulation of feeding rhythm and obesity. Diabetes. 2004, 53 (9), p. 2250-2260. 13. Oishi K., Miyazaki K., Ishida N. Functional CLOCK is not involved in the entrainment of peripheral clocks to the restricted feeding: entrainable expression of mPer2 and Bmal1 mRNAs in the heart of Clock mutant mice on Jcl:ICR background. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002, 298, p. 198-202. 14. Salgado-Delgado R. et al. Food intake during the normal activity phase prevents obesity and circadian desynchrony in a rat model of night work. Endocrinology. 2010, 151 (3), p.1019-1029. 15. Schibler U, Ripperger J, Brown SA. Peripheral circadian oscillators in mammals: time and food. J Biol Rhythms. 2003, 18, p. 250–260. 16. Stephan FK, Zucker I. Circadian rhythms in drinking behavior and locomotor activity of rats are eliminated by hypothalamic lesions. Proc Natl Acad Sci USA, 1972, 69, p. 1583-1586. 17. Stokkan K.A. et al. Entrainment of the circadian clock in the liver by feeding. Science. 2001, 291, p. 490-493. 18. Tietz N., Shuey D.F. Lipase in serum – the elusive enzyme: an overview. Clin. Chem. 1993; 39, p. 746-756.

26 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia 19. Van Cauter E., Polonsky K.S., Scheen A.J. Roles of circadian rhythmicity and sleep in human glucose regulation. Endocr Rev. 1997, 18(5), p. 716-738. 20. Yamajuku D. et al. Regular feeding plays an important role in cholesterol homeostasis through the liver circadian clock. Circ Res. 2009, 105 (6), p. 545-548. 21. Yamazaki S., et al. Resetting central and peripheral circadian oscillators in transgenic rats. Science. 2000, 288 (5466), p. 682–685. 22. Young M.W., Kay S.A. Time zones: A comparative genetics of circadian clocks. NatRev Genet. 2001, 2, p. 702–715. 23. Лоскутова З. Ф. Виварий. М.: Медицина, 1980. 93 с. 24. Фурдуй Ф. И. Проблемы стресса и преждевременной биологической деградации человека. Санокреатология. Их настоящее и будущее. B: Современные проблемы физиологии и санокреатологии. Сб. науч. трудов, посвященный академику Ф.И. Фурдуй в связи с 70-летием со дня рождения. Chişinău: Tipografia AŞM, 2005. c. 16-36. 25. Шабанов П. Д., Лебедев А. А. Зоосоциальное поведение крыс B: Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2007, № 3, Т. 5, с. 2-79.

27 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia

ACTUALITĂŢI ÎN DIETOTERAPIA ESOFAGITEI EOZINOFILICE (Revista literaturii) Gribiniuc Anatolie1, Lupaşco Iulianna1, Dumbrava Vlada-Tatiana1, Berezovscaia Elena2,1, Harea Gheorghe1, Lupașco Daniela1 1 Universitatea de Stat de Medicină şi Farmacie „Nicolae Testemiţanu”, laboratorul de gastroenterologie; 2 Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie Rezumat Esofagita eozinofilică ocupă locul doi în patologiile esofagului după boala dereflux gastroesofagian. Criteriul de bază în stabilirea diagnosticului este examinarea endoscopică cu biopsia ulterioară și calculul eozinofilelor în substratul morfologic. Abordarea terapeutică fundamentală este dieta progresivă pas cu pas cu eliminarea a 2-4-6 produse, una din cele mai reuşite strategii atât pentru pacienți şi familiile lor, cât și pentru specialiștii din domeniul ocrotirii sănătății. Este necesară gestionarea multidisciplinară a esofagitei eozinofilice cu participarea medicilor de diferite specialități: gastroenterologului, alergologului, medicului de familie, dietologului-nutriţionist, endoscopistului, morfologului. Cuvinte-cheie: esofagita eozinofilică, alergie alimentară, dieta alimentară de eliminare. Depus la redacţie 23 aprilie 2019. ------Adresa pentru corespondenţă: Gribiniuc Anatolie, Universitatea de Stat de Medicină și Farmacie „Nicolae Testemițanu”, laboratorul de gastroenterologie, str. Ștefan cel Mare și Sfânt, 165, MD-2004, Chișinău, Republica Moldova. e-mail: [email protected]. Tel. (+373)68318654. Berezovscaia Elena, Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]; tel. (+373 22) 73-71-55. Introducere Esofagita eozinofilică (EEo) – patologie descrisă relativ recent, actualmente este evidențiată în calitate de entitate nozologică. Creșterea morbidității în asociere cu afectarea predominantă a persoanelor tinere și copiilor, evoluția cronică cu imperativul

27 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia tratamentului de susținere de lungă durată, tot mai frecvent solicită atenția clinicienilor și savanților la nivel mondial, devenind o problemă semnificativă a practicii gastroenterologice și alergologice. În prezent EEo este cea mai răspândită cauză de esofagită cronică după boala de reflux gastroesofagian (BRGE) și principalul factor al disfagiilor și impactărilor alimentare. Primele cazuri de EEo au apărut în anii ‘70, iar ca sindrom clinicopatologic a fost descris și delimitat în anii ‘90. Cu toate că există succese majore în evaluarea etiopatogeniei, diagnosticului și tratamentului EEo în ultimii 5 ani [2, 9, 20, 32, 33], multe subiecte importante ale afecțiunii rămân nesoluționate, în special: problemele legate de diagnosticul (teste alergice sigure, biomarkeri specifici neinvazivi, standard endoscopic al severității maladiei), reactivitatea încrucișată a alimentelor, dependența de diferite pattern-uri ale consumului de hrană în diferite țări, reintroducerea individuală a alimentelor după dietele de evicțiune. EEo este definită ca boală esofagiană cronică izolat locală, mediată imun, caracterizată clinic prin simptome de disfuncție esofagiană și histologic – prin inflamație predominant eozinofilică a mucoasei esofagiene.Simptomele și modificările histologice necesită a fi luate în considerare întotdeauna, atât pentru diagnostic, cât și pentru evaluarea și monitorizarea medicației. Epidemiologie. După anul 2008 se constată o creștere a ratelor globale ale incidenței, fiind în prezent de 7,2 noi pacienți anual la 100000 locuitori, iar prevalența este de 28,1 bolnavi la 100000 locuitori, fiind semnificativ mai mare la maturi, decât la copii și la populația din SUA comparativ cu cea din Europa [4]. Examenul endoscopic a depistat în 7% cazuri EEo la bolnavii adulți cu simptome esofagiene, iar la cei cu disfagie – în 23%, și la 50% – la bolnavii cu impactări alimentare. EEo poate debuta la orice vârstă cu o incidență de vârf la adulți între 30-50 de ani [8, 12]. Suferă preponderent bărbații (75-82%). Etiologie. În formarea EEo sunt implicați 3 grupe de factori: acțiunea alergenilor alimentari, aeroalergenilor, predispunerea genetică [22] și activarea limfocitelor

Th2, care induc reacții imune. Factorii triggeri (alergenii alimentari și aeroalergenii), nimerind pe mucoasa esofagiană inițiază dezvoltarea procesului imunoinflamator. Patogenie. Alterarea barierei epiteliale are loc din cauza predispoziției genetice, a refluxului gastroesofagian și consumului alimentar. Alergenii invazivi și antigenele microbiene activează sistemele imune înnăscute și dobândite. Eozinofilele degranulează cu degajarea proteinelor toxice, generând modificări ale ADN-ului extracelular, care servesc ca sistem de apărare, dar provoacă și deteriorări tisulare. În timpul eliberării de citokine, eozinofilele modulează inflamația și favorizează cronicizarea progresivă a acesteia cu dezvoltarea în final a fibrostenozei esofagiene cu sechele uneori fatale [30]. Tabloul clinic este datorat disfuncției esofagiene, care apare mai frecvent la copii și adulți tineri (până la 50 ani). Simptomatica poate fi persistentă sau intermitentă. Doar după 3-5 ani de simptome prezente și în cazul progresării bolii se stabilește diagnosticul de EEo, iar mai rapid – în cazul obturării esofagiene a bolului alimentar. Disfagia, durerile toracice, impactările alimentare, preferințele pentru bucate neconsistente, consumul de lichide în timpul mesei asociate cu frică și anxietate sunt caracteristice pentru adolescenți. La adulți – pirozisul, regurgitările și disfagia (70-80%) pentru alimente, disconfortul faringian sunt principalele simptome [7, 15].

28 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Criteriile diagnostice ale EEo sunt: 1) simptomele de disfuncție esofagiană; 2) inflamația esofagiană eozinofilică mai mare de 15 eozinofile în c/v (x 400)cel puțin în unul din bioptatele esofagiene (aproximativ 60 eozinofile în 1 mm2) – criteriu fundamental de diagnostic; 3) excluderea altor cauze ale eozinofiliei esofagiene [9]. Tratament. Scopul tratamentului EEo este jugularea deplină a simptomelor și procesului patologic în mucoasa esofagului. Simptomele nu pot fi utilizate izolat în calitate de indice al activității maladiei și răspuns la medicație, având în vedere că bolnavul compensator modifică caracterul alimentării și modul de viață ce poate masca simptomele. Un alt criteriu al eficienței terapeutice – diminuarea cantității de eozinofile în mucoasa esofagului –conform datelor literaturii este variabil, oscilând de la 0-1 până la 0-6 în câmpul de vedere al bioptatului mucoasei esofagiene sau micșorarea lor mai mult de 90% comparativ cu parametrii inițiali [5]. Frecvent, în calitate de marker al răspunsului tisular la terapie este mărimea mai puțin de 15 celule în câmpul de vedere [3]. Managementul EEo include 3 direcții: opțiuni dietetice, tratament medicamentos și dilatare endoscopică a stricturilor esofagiene [6, 17]. Conceptul, că alergenii alimentari sunt principalul trigger antigenic a fost introdus într-un raport publicat în anul 1995 [16], în care s-a demonstrat reversibilitatea completă a eozinofiliei esofagiene refractare la 8 copii, atribuită teoretic BRGE, care au fost alimentați timp de cel puțin 6 săptămâni exclusiv pe o formulă bazată pe aminoacizi. Ulterior, numeroase studii au replicat eficiența dietei de eliminare (DE) în EEo pentru copii și adulți. Spre deosebire de medicația farmacologică (inhibitori ai pompei de proton, corticosteri topici) și/sau dilatarea endoscopică, terapia de eliminare dietetică oferă un potențial non-grog eficient de control asupra maladiei și o opțiune țintită pe termen lung, cu evitarea continuă a alimentelor. În plus, tratamentul dietetic este unica terapie direcționată spre cauza bolii. E important că regimul dietetic inițial nu este permanent, ci mai degrabă un punct de reper. După constatarea remisiunii și reintroducerea ulterioară a hranei individuale, obiectivul final va fi eliminarea pe termen lung a alimentelor identificate cauzale, de obicei, de la una la trei grupuri de alimente, inclusiv laptele, cerealele care conțin gluten și/sau ouăle [25]. Acest aspect necesită discutat atent între medici, pacienți și rudele lor înainte de implementarea oricărei terapii dietetice în practica clinică. Selectarea terapiei dietetice trebuie să fie stabilită cu pacientul sau familia, luând în considerare tratamentele anterioare, compatibilitatea nutrițională a dietei de bază din cauza restricțiilor alimentare anterioare, condiționate de alergia alimentară mediată IgE (risc crescut de pierdere a nutriției), vârsta bolnavului, resursele financiare, rata de creștere, precum și problemele psihologice și preferințele pacientului și familiei. Considerațiile inițiale și sfaturile practice pentru DE sunt prezentate în tabelul 1. Tabelul 1. Considerații inițiale și informații practice pentru DE empirică în practica clinică Nr. Opțiuni Scopul final al dietei este identificarea alimentelor declanșatoare ale inflamației es- ofagiene pentru a planifica o dietă individualizată, cu evitarea pe termen lung a anti- 1 genelor alimentare culpabile, fiind un regim alimentar individual, cel mai comun fără lapte, grâu/gluten și ouă.

29 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia

E necesar să selectați cu atenție orice DE la pacienții care sunt deja cu multiple restricții 2 dietetice datorate alergiilor alimentare IgE mediate sau bolii celiace. Pacienții cu simptomatologie severă sunt mult mai receptivi la administrarea corti- 3 costeroizilor topici. Terapia dietetică poate fi testată suplimentar la medicația topică cu steroizi. Problemele de complianță dietetică apar adesea la copiii mai mari, adolescenți și tineri 4 adulți. Este exigentă oferirea informațiilor complexe scrise pentru a vă asigura că indicațiile 5 sunt efectuate corect. Ratele de eficacitate pentru DE empirică sunt coerente între copii și adulți. Laptele de 6 vacă, grâul/glutenul și ouăle sunt cele mai frecvente alimente declanșatoare ale EEo la copii și adulți din SUA, Spania și Australia. O abordare a DE empirică pas cu pas ar putea fi eficientă din punct de vedere al cos- turilor și sporirii complianței pacientului pentru terapia dietetică. Prin urmare, DE a 7 6 alimente trebuie să fie rezervată pacienților cu un grad ridicat de motivație, care nu răspund la eliminarea a 2 sau 4 alimente. Toate DE ar trebui instituite pentru cel puțin 6 săptămâni și întotdeauna urmate de 8 biopsii esofagiene endoscopice. La stabilirea remisiei clinice și histologice după excluderea mai multor alimente sau grupe de produse, alimentele ar trebui reintroduse (unul câte unul) în mod individual 9 în timp ce se continuă dieta aplicată timp de minimum șase săptămâni, cu endoscopie obligatorie după fiecare reintroducere individuală a alimentelor. Atât simptomele clinice, cât și caracteristicile endoscopice solitare, fără rezultate his- 10 tologice, nu pot ghida corect procesul de reintroducere alimentară. Procesul de reintroducere poate dura câteva luni. Cu cât mai multe alimente au fost 11 eliminate, cu atât mai mult va dura reintroducerea. Pauzele intermitente pe parcursul întregului proces sunt foarte recomandate. Consilierea dietetică a nutriționistului, instruit în alergii alimentare și DE este indicată, 12 în special, pentru dietele extrem de restrictive. 2. Opțiuni de tratament dietetic. În prezent există 3 strategii primare pentru terapia dietetică inițială: 1) dieta elementară; 2) dieta de eliminare selectivă ghidată de testare a alergiei alimentare; 3) dieta de eliminare empirică. 2.1. Dieta elementară. Dieta elementară a fost introdusă acum 25 de ani pentru gestionarea dietetică în EEo [17], care trebuie să fie luată în considerare numai după eșecul tratamentului medicamentos convențional și optim cu steroizi topici și/sau DE. O metaanaliză recentă a demonstrat că eficiența generală a dietei elementare în inducerea remisiei histologice a EEo este de 90,8% fără diferențe între grupele de vârstă [3] atinsă aproximativ în 2 săptămâni [26], iar ameliorarea clinică a fost constatată după doar 8,5±3,8 zile [21]. Cu toate acestea, regimul dat are și unele dezavantaje ce pun în dificultate implementarea lui în practica clinică: 1) calitățile organoleptice neplăcute; 2) lipsa complianței la 1/3 din adulți; 3) diminuarea calității vieții din cauza evitării tuturor felurilor de alimente; 4) eficiența scăzută în cazul etiologiei triggerilor aeroalergeni și excepționali; 5) recurența simptomelor și eozinofiliei tisulare la reintroducerea în regimul alimentar al laptelui, grâului, ouălor, soiei, arahidelor [31]; 6) suplinirea necesităților calorice cu carbohidrați și grăsimi; 7) durata lungă

30 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia de reintroducere a alimentelor, impunând, prin urmare, un număr mare de endoscopii. Completarea cu vanilie, amelioratori siguri ai gustului (siropuri din zahăr/porumb, sare, sirop de arțar, uleiuri vegetale) la copii și cu ceai la maturi ar diversifica gustul. Această strategie este oportună pentru pacienții care doresc să investigheze în continuare rolul ocazional cauzal al alimentelor neobișnuite și al aeroalergenilor rămânând în remisie sau după eșecul tratamentului cu steroizi topici sau cu dietele empirice de eliminare; în cazul copiilor mici, care nu pot consuma alimente solide, iar simptomele și inflamația persistă și este necesară o ameliorare clinică rapidă. 2.2. Dieta de eliminare selectivă ghidată de testarea alergiei alimentare. Dieta de eliminare selectivă este o abordare optimală în tratamentul EEo, deoarece poate minimiza eliminarea produselor alimentare până la cei cauzali. Selectarea alimentelor ce necesită să fie eliminate se bazează pe testul prick, testul prick-prick și pe testul patch pozitive la alimente. O metaanaliză ulterioară a demonstrat o remisie histologică a EEo a acestui regim în 45,5% cazuri, dar cu reproductibilitate scăzută [3] și cu o eficiență mai redusă la adulți (32,2%) decât la copii (47,9%). Cu toate acestea nici un test de alergie (IgE specific în ser, prick-testul și patch-testul) nu poate prezice cu exactitate alimentele cauzale ale EEo, fiind diminuat la adulți și variabil la copii. Acest fapt este susținut de ideea actuală că patogeneza EEo este mediată în principal

de mecanismul non-IgE [29], dar asociat și cu IgG4 [1], în predilect la adulți. Eficiența redusă a DE selectivă e condiționată de sensibilitatea și specificitatea scăzută a probelor cutanate cu alergeni alimentari și dificultățile de verificare a factorilor cauzali ai alergiei alimentare. 2.3. Dieta de eliminare empirică. Dieta de eliminare empirică constituie o alternativă a DE selectivă fiind cea mai acceptată de cercetători cu excluderea celor mai răspândite alimente alergenice, fără investigarea anterioară a pacientului (teste cutanate la alimente, IgE specific la alergeni alimentari). 2.3.1. Dieta de eliminare a 6 alimente. La baza acestei strategii dietetice este conceptul că evitarea empirică a alimentelor care cel mai frecvent provoacă hipersensibilitate ar putea de asemenea ameliora semnificativ EEo. Testată prima dată în anul 2006 la copii, eliminarea a 6 grupuri de alimente care reprezintă majoritatea reacțiilor alimentare IgE mediate (lapte, grâu, ouă, soia, nuci, arahide/alune de pădure, pește, fructe de mare) timp de 6 săptămâni a condus la o remisie clinică și histologică la 74% din copii [13] analogică și la adulți [18] cu replicare ulterioară omogenă în proporție de 72% a remisiei histologice atât la copii, cât și la adulți [3]. Cele mai frecvente alimente cauzale identificate după răspunsul la această dietă sunt laptele de vacă, apoi grâul/glutenul, oul, într-o pondere mai mică soia/legumele cu excepția studiilor efectuate în Spania cu consum regulat de linte, năut, mazăre. La copii și adulți mai frecvent a fost laptele de vacă, mai rar grâul și mai puțin oul. La copii se constată preponderent un trigger alimentar (72%), pe când la maturi monoalergia se depistează în 36%, la 2 alergeni – în 30,9% și la 3 alergeni – în 33,3% corespunzător. La reintroducerea secvențială a alimentelor evitate, recăderile au fost condiționate de lapte de vacă (74% copii; 50% adulți), grâu (26% și respectiv 60%), ou (17% și respectiv 10%), soia (10% și respectiv 10%), arahide (6% și respectiv 5%) [10]. Totodată nucile, peștele/fructele de mare rar declanșează EEo. Aproximativ în 3/4 din cazuri s-a depistat 1 sau 2 alimente incriminate după 6 provocări alimentare și 6 endoscopii. Dezavantajul constă în nivelul ridicat al

31 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia restricțiilor alimentare și numeroaselor endoscopii descurajatoare pentru pacienți și medici de a se angaja în acest regim dietetic. Eliminarea a celor mai frecvente alimente declanșatoare ar reduce numărul de endoscopii și ar crește rata eficienței acestei diete cu o remisie clinică și endoscopică până la 3 ani [19]. Durata inițială a dietei de eliminare va fi stabilită timp de 6 săptămâni. La obținerea remisiei, alimentele eliminate se reintroduc secvențial (un grup la fiecare 6 săptămâni) cu reevaluarea clinică și histologică pentru fiecare grup. Alimentele incriminate în inducerea EEo sunt eliminate permanent. În scopul asigurării unui aport caloric, electrolitic și micronutrient adecvat este necesară evaluarea bolnavului în ansamblu cu nutriționistul. Consultul alergologului este util în interpretarea etichetelor alimentare, identificarea posibilelor surse de contaminare cu alergeni oculți, reactivității încrucișate a alimentelor. 2.3.2. Dieta de eliminare a 4 alimente. Reieșind din faptul că în 65-85% din cazuri de EEo s-a stabilit doar 1-2 alimente cauzale declanșatoare după 6 provocări și 6 endoscopii: laptele de vacă, grâul, oul, într-o rată mai mică soia/ leguminoasele cu un rol infim pentru nuci, peștele și fructele de mare, pe această bază rațională, a fost elaborat acest regim alimentar, evitând 4 cele mai frecvente alimente declanșatoare (laptele de animale, grâul (cerealele cu conținut de gluten), ouăle și leguminoasele [27]. Un studiu primar efectuat în Spania pe 52 de adulți a raportat o remisie de 54% [24], din care la 1/2 din ei doar laptele sau glutenul sau ambii au fost constatați ca triggeri alimentari. La 78 de copii din SUA acest regim alimentar a fost histologic mai eficient decât la adulți cu o rată de 64%, din care în 85% cazuri declanșatori ai EEo a fost laptele de vacă; în 35% – ouăle, în 33% – grâul și soia – în 19% [14]. De remarcat că la 55% din pacienții pediatrici supuși acestei diete s-a depistat că singurul declanșator alimentar a fost laptele de vacă. 2.3.3. Abordarea de eliminare progresivă pas cu pas a 2-4-6 alimente. Din numărul de bolnavi care au răspuns pozitiv la regimul dietetic de eliminare a 4 alimente, 1/2 dintre adulți ar fi putut fi identificați cu regim simplificat de eliminare a 2 alimente (laptele și glutenul) [24] și 56% cu un regim de eliminare a unui singur aliment (laptele) [14]. În acest caz tratamentul dietetic cu eliminarea la început a celor 2 sau mai multe alimente declanșatoare cu creșterea nivelului de limitare la persoanele non- respondenți ar putea avea avantaje semnificative în reducerea restricțiilor alimentare și endoscopiilor, micșorarea costurilor și scurtarea procesului de diagnostic. În premieră această abordare a fost evaluată în Spania într-un studiu multicentric pe un lot de 130 de bolnavi consecutivi. La un regim de eliminare a 2 alimente (lapte și gluten) la 43% bolnavi a fost obținută remisia EEo, la cei non-respondenți, la eliminarea a 4 alimente eficiența a fost atinsă în 60% cazuri, iar a 6 alimente – la 79% pacienți. Comparativ cu strategia de debut cu eliminarea a 6 alimente, această abordare a redus numărul de endoscopii și timpul de diagnosticare cu 20% [23], optimizând restricțiile dietetice, eliminând chiar de la început doar alimentele incriminate, deoarece 90% din cei respondenți la regimuri de eliminare a 2 sau 4 alimente au avut 1 sau 2 alimente cauzale, fără a avea nevoie de a elimina cele 6 alimente. Prin urmare, pacienții cu puține alimente – trigger pentru EEo sunt cei mai fezabili candidați pentru o terapie dietetică persistentă. Regimul de eliminare a 6 alimente ar fi de recomandat bolnavilor cointeresați să-și elucideze toate alimentele declanșatoare.

32 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Iar acest regim de eliminare, pas cu pas, a 2-4-6 alimente amplifică numărul de pacienți care acceptă astfel de regim, fiind unul mai lejer. 2.3.4. Dieta de eliminare a laptelui de vacă. Estimările indirecte din studiile de eliminare a 4 și 2 alimente cu excluderea laptelui au demonstrat o remisie histologică la adulți de 88% cu utilizarea unei formule extinse de hidrolizare a proteinelor din laptele de vacă, precum și consumul produselor ce conțin lapte (pâinea, brioșele) și a prăjiturilor preparate în condiții casnice, ameliorând calitatea vieții și nutriția la acești bolnavi [19]. 3. Eficiența și siguranța evitării pe termen lung a alimentelor declanșatoare. După depistarea alimentelor declanșatoare ale EEo se recomandă evitarea lor pe termen lung pentru a menține remisia bolii fără medicația farmacologică. Actualmente sunt puține studii pe termen scurt în această privință. Două evaluări efectuate la adulți complianți pentru evitarea strictă a alimentelor incriminate au arătat o remisie clinică și histologică până la 3 ani [10], iar cercetările mai recente au confirmat faptul că remisia histologică se păstrează după un an [28], făcând tratamentul medicamentos inutil. Se recomandă implicarea unui dietetician instruit în alergiile alimentare pentru managementul EEo în scopul evaluării posibilei apariții a deficienții de macronutrienți (în special, grăsimile din dieta fără lapte și ou, a glucidelor la eliminarea laptelui și grâului, a fibrelor în dieta fără cereale și leguminoase) și micronutrienți (Ca, vit. D și B, alte vitamine, iodul la eliminarea laptelui, grâului și ouălor) similar cu reducerea surselor de carbohidrați prebiotici în intestin la evitarea laptelui, grâului și leguminoaselor [11] în scopul prevenției diminuării calității vieții. Concluzii Cercetările EEo distinsă ca o entitate nozologică doar cu două decenii în urmă au realizat progrese remarcabile în evaluarea mai multor aspecte ale acestei patologii. Creșterea exponențială a incidenței și prevalenței EEo cu simptomatică progresivă alarmantă și consecințe nefaste asupra calității vieții sociale și psihice, a devenit o provocare pentru clinicieni și savanți, reprezentând costuri majore de sănătate și totodată, necesitând studii multidisciplinare suplimentare integrate. Bibliografie 1. Aalberse R.C., Platts-Mills T.A., Rispens T. The developmental history of IgE and IgG4 antibodies in relation to atopy, eosinophilic esophagitis, and the modified TH2 response. //Curr Allergy Asthma Rep 2016, vol. 16, p. 45. 2. Alfredo J. Lucendo. Dietary therapy for eosinophilic esophagitis. //Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2018, Vol. 142(1), p. 41–47. 3. Arias A., Gonzalez-Cervera J., Tenias J.M. et al. Efficacy of dietary interventions for inducing histologic remission in patients with eosinophilic esophagitis: a systematic review and meta-analysis. //Gastroenterology, 2014, vol. 146, p.1639–1648. 4. Arias A., Perez-Martinez I., Tenias J.M. et al. Systematic review with metaanalysis: the incidence and prevalence of eosinophilic oesophagitis in children and adults in population-based studies. //Aliment Pharmacol Ther, 2016, vol. 43, p.3–15. 5. Dellon E.S., Gonsalves N., Hirano I. et al. ACG Clinical Guideline: Evidenced Based Approach to the Diagnosis and Management of Esophageal Eosinophilia and Eosinophilic Esophagitis (EoE). //Am. J. Gastroenterol. 2013, vol. 108, p. 697–692. 6. Dellon E.S., Gupta S.K. A conceptual approach to understanding treatment response in eosinophilic esophagitis. //Clin Gastroenterol Hepatol. 2019 Jan 30. pii: S1542-3565(19)30077. 7. Dellon E.S., Gibbs W.B., Fritchie K.J. et al. Clinical, endoscopic, and histologic findings

33 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia distinguish eosinophilic esophagitis from gastroesophageal reflux disease. //Clin Gastroenterol Hepatol 2009, vol. 7, p. 1305–1313. 8. Dellon E.S., Jensen E.T., Martin C.F. et al. Prevalence of eosinophilic esophagitis in the United States. //Clin Gastroenterol Hepatol 2014, vol. 12, p. 589-596. 9. Elisa Gomez Torrijos, Rosario Gonzalez-Mendiola, Manuela Alvarado et al. Eosinophilic Esophagitis: Review and Update, //Front Med (Lausanne). 2018, vol. 5, p. 247.Published online 2018 Oct 9. 10. Gonsalves N., Yang G.Y., Doerfler B. et al. Elimination diet effectively treats eosinophilic esophagitis in adults; food reintroduction identifies causative factors. //Gastroenterology 2012, vol. 142, p.1451-1459.e1. 11. Groetch M., Venter C., Skypala I., et al. Dietary Therapy and Nutrition Management of Eosinophilic Esophagitis: A Work Group Report of the American Academy of Allergy, Asthma, and Immunology. //J Allergy Clin Immunol Pract 2017, vol. 5, p. 312-324.e29. 12. Hruz P., Straumann A., Bussmann C. et al. Escalating incidence of eosinophilic esophagitis: a 20-year prospective, population-based study in Olten County. Switzerland. //J Allergy Clin Immunol 2011, vol. 128, p. 1349–1350. 13. Kagalwalla A.F., Shah A., Li B.U. et al. Identification of specific foods responsible for inflammation in children with eosinophilic esophagitis successfully treated with empiric elimination diet. //J Pediatr Gastroenterol Nutr 2011, vol. 53, p. 145–9. 14. Kagalwalla A.F., Wechsler J.B., Amsden K. et al. Efficacy of a 4-Food Elimination Diet for Children With Eosinophilic Esophagitis. //Clin Gastroenterol Hepatol, 2017, vol. 15, p. 1698–1707. 15. Kahn J., Bussmann C., Beglinger C. et al. Exercise-induced chest pain: an atypical manifestation of eosinophilic esophagitis. //Am J Med 2015, vol. 128, p. 196–199. 16. Kelly K.J., Lazenby A.J., Rowe P.C. et al. Eosinophilic esophagitis attributed to gastroesophageal reflux:improvement with an amino acid-based formula. //Gastroenterology 1995, vol. 109, p. 1503–12. 17. Liacouras C.A., Furuta G.T., Hirano I. et al. Eosinophilic esophagitis: updated consensus recommendations for children and adults. //J. Allergy Clin. Immunol. 2011, vol. 128, p. 3-20. 18. Lucendo A.J., Arias A., Gonzalez-Cervera J et al. Empiric 6-food elimination diet induced and maintained prolonged remission in patients with adult eosinophilic esophagitis: a prospective study on the food cause of the disease. //J Allergy Clin Immunol, 2013, vol. 131, p. 797– 804. 19. Lucendo A.J., Arias Á., González-Cervera J. et al. Tolerance of a cow’s milk-based hydrolyzed formula in patients with eosinophilic esophagitis triggered by milk. //Allergy, 2013, vol. 68, p. 1065–72. 10.1111/all.12200. 20. Lucendo A.J., Molina-Infante J., Arias Á et al. Guidelines on eosinophilic esophagitis: evidence- based statements and recommendations for diagnosis and management in children and adults. //United European Gastroenterol J. 2017 Apr, vol. 5(3), p. 335-358.doi: 10.1177/2050640616689525. 21. Markowitz J.E., Spergel J.M., Ruchelli et al. Elemental diet is an effective treatment for eosinophilic esophagitis in children and adolescents. //Am J Gastroenterol 2003, vol. 98, p. 777–782. 22. Martin L.J., He H., Collins M.H. et al. EoE genetic susceptibility is mediated by synergistic interactions between EoEspecific and general atopic disease loci. //J Allergy Clin Immunol. (2018). 141, p. 1690–8. 10.1016/j.jaci.2017.09.046. 23. Molina-Infante J., Arias Á., Alcedo J. et al. Step-up empiric elimination diet for pediatric and adult eosinophilic esophagitis: the 2-4-6 study. //J Allergy Clin Immunol, 2018 Apr, vol. 141(4), p. 1365-1372. 24. Molina-Infante J., Arias A., Barrio J. et al. Four-food group elimination diet for adult eosinophilic esophagitis: A prospective multicenter study. //J Allergy Clin Immunol 2014, vol. 134, p. 1093–1099.e1. 25. Molina-Infante J., Gonzalez-Cordero P.L., Arias A. et al. Update on dietary therapy for eosinophilic esophagitis in children and adults. //Expert Rev Gastroenterol Hepatol., 2017, vol. 11, p. 115–123. 26. Peterson K.A., Byrne K.R., Vinson L.A. et al. Elemental diet induces histologic response in adult eosinophilic esophagitis. //Am J Gastroenterol 2013, vol. 108, p. 759–766.

34 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia 27. Philpott H., Nandurkar S., Royce S.G. et al. A prospective open clinical trial of a proton pump inhibitor, elimination diet and/or budesonide for eosinophilic oesophagitis. //Aliment Pharmacol Ther., 2016, vol. 43, p. 985–993. 28. Reed C.C., Fan C., Koutlas N.T. et al. Food elimination diets are effective for long-term treatment of adults with eosinophilic oesophagitis. //Aliment Pharmacol Ther., 2017, vol. 46, p. 836–844. 29. Simon D., Cianferoni A., Spergel J. et al. Eosinophilic esophagitis is characterized by a non-IgE- mediated food hypersensitivity. //Allergy, 2016, vol. 71, p. 611–620. 30. Straumann A., Schoepfer A.M., Simon H.U. Current concepts in eosinophilic esophagitis. //Allergo J Int., 2017, vol. 26, p. 258–266. 31. Wechsler J.B., Schwartz S., Katie Amsden K. Elimination diets in the management of eosinophilic esophagitis. //J. Asthma Allergy. 2014, vol. 7, p. 85–94. 32. Laura-Cristina Dinică, Roxana Silvia Bumbăcea. Rolul dietelor de excludere în esofagita eozinofilică. //Alergologia, 2018, Nr. 4, vol. II. https://www.medichub.ro/reviste/ alergologia/rolul- dietelor-de-excludere-in-esofagita-eozinofilica-id-2132-cmsid-99. 33. Ивашкин В.Т., Маев И.В., Трухманов А.С. и др. Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации по диагностике и лечению эозинофильного эзофагита, //Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии, 2018, том 28, № 6, с. 84–98.

35 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia

Viziuni contemporane priVind unele aspecte fiziologice importante pentru tuBul digestiV Bogdan Victoria, Timoşco Maria Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie rezumat În trei serii de experimente s-a dovedit cât e de necesară viziunea contemporană a aspectelor fiziologice ale tubului digestiv uman şi animal. Atât în conformitate cu nivelul cantitativ al streptococilor intestinali, cât şi cu componenţa calitativă numai a unor specii din genul Enterococcus (E. faecium şi E. faecalis) s-a constatat că acestea sunt sanogene şi patologice. Caracteristica tabloului microbiologic al acestor bacterii, propune ţinând cont de aspectele respective. Cuvinte cheie: aspecte fiziologice, tub digestiv, sanogen, patogen, streptococi intestinali. Depus la redacţie 27 mai 2019. ------Adresa pentru corespondenţă: Bogdan Victoria, Institutul de Fiziologie şi Sanocreatologie al Ministerului Educației, Culturii și Cercetării, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]; tel. (+373 22) 73-71-42. introducere În literatura științifică sunt descrise unele aspecte fiziologice ale tubului digestiv care în majoritate se referă numai la digestie, absorbţie şi excreţie, însă şi acestea în cazurile de stare patologică a tubului digestiv, dar este necesară o diferențiere a lor [6, 9, 16, 18, 26]. Deoarece aspectul fiziologic de bază al tubului digestiv uman şi animal se consideră cel ce contribuie la digestia succesivă a alimentelor, în articol se va atrage o atenție mai mare asupra aspectului digestiv. Actualmente, ținând cont de mecanismele tubului digestiv se cunosc trei tipuri de digestie şi anume: propriu-zisă (sau personală), autolitică şi simbiontă [21-24].

35 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Primul tip se realizează cu ajutorul enzimelor tractului gastrointestinal. Acest tip de digestie iniţiază în cavitatea bucală, unde alimentele sau hrana utilizată se supune prelucrării fizice prin mărunţire, muiere, amestecare cu salivă etc. În rezultat se obține o masă în stare vâscoasă, formându-se bolul alimentar care urmează de a fi înghiţit. Concomitent are loc prelucrarea chimică ce se realizează cu ajutorul enzimelor salivei. În acest caz se hidrolizează parţial glucidele. La acest proces participă alfa amilaza şi maltaza, dar acţionează și lipaza [21-24]. Digestia autolitică are loc sub acţiunea enzimelor ce se conţin în alimentele consumate [14-15], iar cea simbiontă sub acţiunea microflorei intestinale [3, 12, 24, 21]. În literatură există și opinii a unor savanţi referitor la digestie, cum că aceasta prezintă, suplimentar adaptare, metabolism, floră microbiană etc. [9, 24, 2, 12]. Concomitent majoritatea savanților atenționează că digestia, în mare măsură, depinde de factorul alimentar [1, 2, 4, 13-15]. Furdui T. și colab. au stabilit rolul factorilor alimentari în asigurarea vitalităţii organismului şi au elaborat o teorie nouă a alimentaţiei – teoria alimentaţiei sanocreatologice, care spre deosebire de teoriile existente, se bazează nu numai pe principiile cunoscute ale acestora privind asigurarea echilibrată şi adecvată a organismului cu substanţe nutritive, menite să asigure creşterea şi dezvoltarea organismului, regenerarea celulelor şi ţesuturilor, acoperirea cheltuielilor energetice ale lui, menţinerea metabolismului bazal şi biocenozei tractului gastrointestinal, în temeiul cărora se elaborează raţiile alimentare contemporane, care prevăd aprovizionarea organismului cu energie, dar şi pe o axiomatică nouă, care orientează alimentaţia spre asigurarea atât a matricei structurale, cât şi spre formarea şi menţinerea dirijată a sănătăţii organelor, în special şi a organismului integru prin administrarea nutrienţilor structural-energetici şi sanogeni în scopul – asigurării realizării programelor metabolice şi morfofuncţionale, genetic stabilite de creştere şi dezvoltare la nivel filogenetic determinat, influenţei dirijate asupra sintezei şi eliminării anumitor hormoni, enzime şi a altor substanţe biologic active, corelării anabolismului şi catabolismului în corespundere cu vârsta, menţinerii homeostaziei metabolismului hidro-salin, acoperirii cheltuielilor energetice în conformitate cu metabolismul sanogen şi cu caracterul activităţii operative şi profesionale, tonifierii sistemelor funcţionale ce asigură bioprotecţia organismului şi procesele de digestie, favorizării coordonării sistemelor fiziologice reglatoare ale vitalităţii, eliminării la timp a reziduurilor, ţinând cont de vârstă, gen, nivelul activităţii dinamice fizice şi psihice, activitatea funcţională a sistemului respirator, condiţiile ecologice, particularităţile individuale şi respectarea obligatorie a modului somato- psiho-emoţional sanogen de viaţă [7, 27, 28]. De aceea a fost necesar de a concretiza starea procesului de digestie prin prisma viziunii ştiinţifice contemporane ca aspect fiziologic de bază al tubului digestiv. Asemenea concretizare este binevenită și în procesul de constituire şi menţinere a sănătăţii organismului, ceea ce poate fi realizat numai în cazul cunoaşterii stării fiziologice a organelor, sistemelor vitale și organismului integru 4,[ 5 ]. În literatura științifică atenţia principală este acordată aspectelor fiziologice ale sistemului digestiv şi alimentaţiei, mai ales, că această legătură se observă în obținerea produselor noi cu destinație specială [5, 11, 25].

36 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Problema digestiei și-a găsit o analiză profundă, preponderent, în lucrările lui Isaiev [12-15, 25], studiile căruia sunt consacrate, în special aspectelor fiziologice ale digestiei, nutriţiei, metabolismului și importanța lor în menținerea sănătăţii organismului. Actualmente este cunoscut faptul, că dezechilibrul substanţelor nutritive în dietă pe o perioadă scurtă de timp poate fi compensat prin mecanisme fiziologice şi biochimice de adaptare. Dacă dereglarea acestui echilibru durează o perioadă mai îndelungată, atunci se dezvoltă procesele patologice şi clinice, fapt confirmat de caracterul multifactorial al digestiei care depinde de procesele biochimice ale organismului, de calitatea hranei, de componenţa microflorei tubului digestiv etc. [24]. Natura şi tipul alimentaţiei au suferit transformări radicale odată cu evoluția speciei umane, distanţa şi diferenţele înregistrate între modul de alimentație al omului primitiv şi al celui contemporan, fiind la fel de importante ca şi cele ce caracterizează oricare alte aspecte ale evoluţiei umane. Şi, similar viziunii multor autori, alimentaţia omului a înregistrat progrese, dar uneori şi tendinţe nefavorabile de evoluţie, odată cu trecerea de la o etapă istorică la alta [21]. Trebuie de menţionat că în investigațiile Institutului de Fiziologie şi Sanocreatologie a fost demonstrat că starea sănătăţii tubului digestiv al organismului, în mare măsură, depinde de nivelul cantitativ al microorganismelor ce îl colonizează [3, 20, 24]. Aceasta este condiționat de faptul, că microflora tubului digestiv îndeplineşte multiple funcţii, necesare pentru activitatea normală a organismului uman. Cele mai principale sunt: • rezistenţa de colonizare; • imunomodulatorie; • trofică; • antimutagenă şi anticancerogenă; • sintetizatoare; • digestivă; • metabolică; • energetică; • de detoxificare. Analiza literaturii contemporane a elucidat de asemenea, că aspectele fiziologice ale tubului digestiv, în mare măsură, pot fi păstrate la nivel optim şi cu ajutorul factorului alimentar. Această opinie a fost confirmată de rezultatele ştiinţifice, obţinute în alimentaţia raţională a organismului uman şi animal [13, 15, 22]. Din cele relatate reiese că fiziologia tubului digestiv a suferit schimbări radicale. De aceea, scopul actualelor cercetări a prevăzut explorarea aspectelor fiziologice prin nivelul numeric al unor reprezentanţi ai florei microbiene intestinale (streptococilor intestinali), deoarece aceștia au o semnificaţie importantă în sănătatea organismului. Materiale şi metode Investigațiile au fost realizate în trei serii de experimente. În prima serie au fost folosite animale model (purcei cu vârsta de 30, 45, 75 şi 105 zile cu divers statut de sănătate), în a doua serie au fost incluși copii cu vârsta de 4, 6, 8 şi 10 ani cu statutul sănătăţii tubului digestiv identic, iar în a treia – animale de laborator – cobai. Iniţial au fost acumulate mostre de conţinut intestinal, care au servit în calitate de material de

37 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia studiu la determinarea nivelului cantitativ al unor reprezentanţi microbieni intestinali (streptococi). Conform rezultatelor obţinute în prima și a doua serie de experimente, subiecţii cercetaţi au fost divizaţi în a câte 3 loturi fiecare. În primele două serii de experimente loturile I au prezentat subiecţi sănătoşi, iar în loturile II şi III – subiecți cu schimbări patologice. În cazurile prezenţei schimbărilor neesenţiale ale indicilor cantitativi ai streptococilor intestinali (dismicrobism intestinal) subiecții au fost incluși în loturile II, iar subiecții cu schimbări considerabile ale valorii numerice a streptococilor intestinali şi cu simptoame de dereglări funcţionale ale tubului digestiv sub formă de diaree (disfuncţii intestinale diareice) au fost incluși în loturile III. Mostrele de conţinut intestinal, acumulate în fiecare serie de experimente au fost cercetate pentru determinarea cantităţii celulelor microbiene la 1g de conținut intestinal, fiind exprimate în logaritmi zecimali (log/g). Analiza rezultatelor experimentale finale s-a realizat, conform deosebirii procentuale comparative cu cele obţinute în loturile martor (I) (seriile I si II) si cu inițialul (seria III). Rezultate şi discuţii În prima serie de experimente au fost obţinute rezultatele studiului nivelului cantitativ al streptococilor intestinali din familia Streptococcaceae, care în majoritate se referă la genurile Lactococcus, Streptococcus şi Enterococcus şi sunt reflectate în tabelul 1. Tabelul 1. Nivelul cantitativ al streptococilor în conţinutul intestinal al animalelor model (purcei cu vârsta de 30-105 zile). Cantitatea celulelor microbiene la 1g de Deosebirea, comparativ cu conţinut intestinal, logaritmi zecimali (log), martorul, % conform vârstei

L otul Vârsta, zile Vârsta, zile de animale 30 45 75 105 30 45 75 105 I 7,17±0,15 6,80±0,22 6,66±0,14 6,53±0,22 II 8,53±0,45 8,14±0,34 8,04±0,41 7,80±0,42 +18,96 +19,70 +20,72 +19,44 III 8,64±0,48 8,53±0,49 8,30±0,55 8,07±0,57 +20,50 +25,44 +24,62 +23,58 Notă: Cantitatea celulelor microbiene la 1g de conţinut intestinal este generală (fără diferenţierea genurilor). Analiza datelor incluse în tabelul 1 a depistat o deosebire considerabilă a nivelului cantitativ al streptococilor intestinali în tubul digestiv la animalele model de toate vârstele, fapt, confirmat prin sporirea numărului lor în limitele de la 18,96 pânăla 25,44% în loturile experimentale (II şi III), comparativ cu cel martor (I). Concomitent, este necesar de menționat, că streptococii din genul Enterococcus au suferit de asemenea și schimbări calitative radicale. Aceasta este confirmat prin faptul deosebirii dintre speciile de streptococi determinate. Dacă la animalele cu statut sanogen al microflorei intestinale (lotul I martor) dominau streptococii speciei Enterococcus faecium, apoi la cele cu statut patologic asemenea poziţie era ocupată de către specia Enterococcus faecalis. Totodată este necesar de menţionat că la animalele sănătoase aspectul sănătăţii tubului digestiv era fiziologic optim sau sanogen, iar la cele cu dismicrobism (lotul II) şi cu disfuncţii diareice (lotul III) asemenea aspect era patologic. Deoarece în caz de

38 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia dismicrobism simptoamele vizuale de disfuncţii intestinale lipseau, totuşi schimbările ce s-au înregistrat aveau caracter patologic, numai că intermediar, pentru că semnala faptul urmării patologiei propriu zise (disfuncții intestinale diareice). În baza celor menționate se poate afirma că aspectele fiziologice ale tubului digestiv animal pot fi sanogene, nesanogene sau patologice, ceea ce a argumentat continuarea cercetărilor nivelului cantitativi al streptococilor în conţinutul intestinal al copiilor. Studiul a fost realizat pe copii cu diverse vârste (4, 6, 8 şi 10 ani), iar rezultatele obţinute sunt indicate în tabelul 2. Tabelul 2. Nivelul cantitativi al streptococilor în conţinutul intestinal al copiilor de diverse vârste. Cantitatea celulelor microbiene la 1g de conţinut Deosebirea, comparativ cu intestinal, logaritmi zecimali(log), conform martorul, % vârstei L otul

copiilor Vârsta, ani Vârsta, ani 4 6 8 10 4 6 8 10 I 5,20±0,25 5,38±0,15 5,46±0,22 5,88±0,22 II 6,30±0,46 7,20±0,40 7,53±0,32 7,86±0,32 +21,15 +33,82 +37.91 +33,67 III 8,65±0,46 8,77±0,48 8,17±0,50 8,43±0,51 +66,34 +63,01 +49,63 +37,92 Notă: Loturile şi cantitatea celulelor microbiene la 1g de conţinut intestinal uman sunt adecvate celor din tabelul 1. Datele tabelului 2 confirmă faptul existenţei deosebirii procentuale considerabile între rezultatele studiului nivelului cantitativ al streptococilor intestinali din familia Streptococcaceae, obţinute la copiii din loturile experimentale (II şi III), comparativ cu cel din lotul martor (I). Valoarea deosebirii între loturile seriei a doua a fost şi mai impunătoare, dar tendinţa era asemănătore cu cea din prima serie (la animale model). Atât componența cantitativă, cât şi cea calitativă a streptococilor intestinali la copiii cu patologie gastrointestinală a suferit schimbări esenţiale. Prima a crescut în limitele de la 21,15 până la 66,34 %, iar a doua – se caracteriza prin dominarea numărului de celule microbiene ale speciei Enterococcus faecalis şi diminuarea la specia Enterococcus faecium. Prin urmare, rezultatele experimentale obţinute şi în a doua serie sunt convingătoare, confirmând opinia contemporană despre aspectele fiziologice ale tubului digestiv uman şi animal. Numai prin nivelul cantitativ al streptococilor în conţinutul intestinal putem afirma că acestea poartă caracter sanogen sau patologic, iar cele din urmă se observau atât în formă de dismicrobism, fiind caracterizate ca intermediare sau sub formă de disfuncţii intestinale diareice cu simptomatica respectivă. În continuare experimentele au fost realizate pe animale de laborator pentru a dovedi dependența procesului digestiei de componența rațiilor alimentare pe exemplul proteinelor de diversă origine. Rezultatele obținute la realizarea seriei a treia de experimente sunt relatate în tabelul 3. Analiza datelor tabelului 3 a depistat că rațiile alimentare cu divers conținut de proteine din carne de găina (lotul I) a contribuit diferit la diminuarea numărului de streptococi intestinali (de la 8,85 până la 12,43 %), dar cel mai intensiv a scăzut la concentrația proteinei de 16%. Rațiile alimentare cu proteine din carne de pește (lotul II) au influențat și mai mult asupra scăderii conținutului de streptococi intestinali,

39 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia fapt confirmat de deosebirea esențială a rezultatelor finale, comparativ cu inițialul, care a scăzut cu 44,45 – 48,32 %, exprimând o pronunțare mai esențială la cobaii hrăniți cu rație alimentară cu conținut de 10 % de proteine (48,32). Totodată este necesar de menționat ca rațiile alimentare cu proteine de origine vegetală au contribuit la sporirea cantității streptococilor intestinali (cu 22,83 – 28,99 %). Obținerea unui astfel de rezultat este considerat ca acțiune negativă a rației alimentare, deoarece bacteriile de tipul streptococilor intestinali condiționat - patogeni sunt reprezentanți ai microflorei facultative a tubului digestiv. Dacă printre animalele din loturilor I și II nu s-au înregistrat cazuri de disfuncții intestinale diareice, apoi la cele din lotul III acestea au constituit 60%. La restul animalelor s-au depistat modificări negative ale microbiocenozei tubului digestiv, adică acestea confirmau existența stării patologice. Tabelul 3. Indicii cantitativi ai streptococilor intestinali în tubul digestiv al cobailor întreţinuţi cu rații alimentare cu proteine din diverse surse. Cantitatea celulelor microbiene la Deosebirea, Conținutul de 1g de conţinut intestinal, logaritmi Lotul comparativ cu proteine, % zecimali(log), inițialul, % Inițial Final 10 7,39±0,36 6,57±0,15 11,09 I 14 7,34±0,34 6,69±0,17 8,85 16 7,56±0,32 6,62±0,20 12,43 10 8,07±0,14 4,17±0,34 48,32 II 14 8,63±0,30 4,69±0,43 45,65 16 8,30±0,40 4,61±0,51 44,45 10 6,57±0,30 8,07±0,15 + 22,83 III 14 6,69±0,41 8,63±0,30 + 28,99 16 6,62±0,20 8,30±0,40 + 25,37 Nota: Lotul I – a primit proteine din carne de găina; II – din carne de pește; III – din surse vegetale. Așadar, rațiile alimentare ce conțineau proteine vegetale au contribuit la intensificarea procesului patologic al tubului digestiv la animalele experimentale. Conform celor expuse, conchidem ca ele au intensificat procesul de multiplicare și dezvoltare a streptococilor intestinali, deci au manifestat acțiune negativă asupra tubului digestiv. Astfel, rezultatele cercetărilor au confirmat faptul acțiunii diferențiate a factorului alimentar asupra microflorei intestinale ce include streptococi: cea pozitiva se caracteriza prin diminuarea valorii numerice, iar negativă prin sporirea acesteia. Conform datelor experimentale, s-a dovedit că pot fi utilizate în practică numai rațiile alimentare ce conțin proteine de origine animală cu 14 si 16% proteină, a căror sursă a servit respectiv peștele și carnea de găină. Concluzii Ca rezultat al cercetării se cere recomandarea a două grupuri principale de aspecte fiziologice ale tubului digestiv cu denumirile sanogene şi asanogene (patologice). Ultimele pot fi de două tipuri – intermediare sau preventive şi finale. Primele permit propunerea numai măsurilor de profilaxie, ceea ce ar contribui la diminuarea cheltuielilor prevăzute în cazul patologiei finale. Depistarea precoce a stării patologice

40 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Sanocreatologia preventive şi realizarea măsurilor recomandate ar putea să ducă la reducerea numărului de cazuri de disfuncţii intestinale diareice, prezentând interes pentru copiii cu mod organizat de trai. Bibliografie 1. Graur Mariana, Bogdan Mihai, Botnariu Gina ș.a. Ghid pentru alimentaţia sănătoasă. IAŞI: Performantica, 2006. 166 p. 2. Opopol Nicolae, Obreja Galina, Ciobanu Angela. Nutriția în sănătatea publică. Chişinău: Casa editorial-poligrafică Bons Offices, 2006. 180 p 3. Timosco Maria. Stresul si flora microbiana intestinala. Chişinău: Tipografia Academiei de Stiinţe a Moldovei, 2005. 172 p. 4. Roman C., Troia D. Alimentaţia raţională pentru o viaţă sănătoasă. Editura doxologia, 2017. 264 p. 5. Saulea A., Tache S. Fiziologia sistemului digestiv. Cluj-Napoca: Risoprint, 2014. 162p. 6. Velciu A., Timosco M., Ciochina V. ş.a. Diferentierea dismicrobismului si disfunctiile intestinale diareice : (recomandarea metodica). ASM, 2011. 38 p. 7. Furdui Teodor, Ciochină Valentina, Furdui Vlada, Vrabie Valeria. Problema sănătății și sanocreatologia //Bul. Acad. Stiinte a Mold. Stiinte medicale. 2015. V. 3, Nr 48. p. 56–60. 8. Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. Том 1. РУДН, 2012. 443 с. 9. Алешкевич В.Н., [и др.]. Определение микробиоценоза кишечного тракта животных в норме и при дисбактериозах: рекомендации. Витебск: ВГАВМ, 2017. 40 с. 10. Вагин Ю.E. Физиология - теоретическая основа медицины. //Сеченовский вестник. 2013. Т. 4, № 14. С. 18–24. 11. Винограй Э.Г., Захарова Л.М. Системные и экономические аспекты разработки технологии кисломолочного продукта функционального назначения //Техника и технология пищевых производств. 2017. Т. 45, № 2. С. 20–27. 12. Исаев В.А. Физиологические аспекты липидного обмена, ожирения и похудения. М.: ЗАО «МИР и СОГЛАСИЕ», 2008. - 116с. 13. Исаев В.А. Незаменимые факторы питания и физиологические аспекты их действия в организме человека. Москва: Мир и согласие, 2010. 247 с. 14. Исаев В. А. Физиологические аспекты пищеварения и питания. Москва: Акад. стандартизации, метрологии и сертификации, 2011. 63 с. 15. Исаев В.А., Новикова И.И. Современные основы рационального питания населения. Омск: Омская гуманитар. акад., Новосиб. НИИ гигиены (Роспотребнадзора)., 2017. 142 с. 16. Кучук Э.Н., Висмонт Ф.И. Патологическая физиология системы пищеварения. Минск: БГМУ, 2010. 34 с. 17. Лавриненко В.А. Бабина А.В. Физиология человека и животных. Новосибирск: Новосибирский государственный университет, 2014. 37 с. 18. Литвицкий П. Ф. Клиническая патофизиология. Учебник: Учебное пособие. Практическая медицина, 2015. 776 с. 19. Машанов Л.С., Зобнина А.А. Основы физиологии питания: Учеб. пособие. КРАСНОЯРСК: Краснояр. гос. аграрный ун-т., 20. 20. Орлов Р.С. Нормальная физиология. 2–е изд изд. ГЭОТАР-Медиа, 2010. 832 с. 21. Рыбальченко О.В., Бондаренко В.М., Орлова О.Г. Структура и функции бактериальных биоплёнок симбиотичемих и условно-патогенных бактерий. //Верхневолжский медицинский журнал, 2013, № 4, С.37-42. 22. Судаков К.В. Нормальная физиология. Практикум. Медицинское информационное агентство, 2008. 232 с. 23. Судаков К.В. Нормальная физиология: учебник. 2012. 880 с. 24. Ткаченко Е.И. Суворов А.Н. Дисбиоз кишечника. Руководство по диагностике и лечению. InformMed, 2009. 276 с. 25. Физиология в рисунках и схемах [Электронный ресурс]. URL: https://fen.nsu.ru/fen.phtml? group=posob&subgroup=physiology&topic=ph_in_pict (дата обращения: 08.04.2019). 26. Физиология пищеварения. Лекция 1 [Электронный ресурс]. http://www.1spbgmu.ru/ images/home/universitet/Struktura/Kafedry/Kaf_normalnoi_fiziologii/2016/fiziologiya_pishchevareniya.

41 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor pdf (дата обращения: 08.04.2019). 27. Фурдуй Ф.И., Чокинэ В.К., Фурдуй В.Ф. и др. Проблема здоровья, санокреатология. Потребность общества в её развитии. Том 1. Трактат о научных и практических основах санокреатологии. Кишинэу, 2016, 228 с. 28. Фурдуй, Ф. И., Чокинэ, В. К., Фурдуй, В. Ф., Вуду, Л. Ф., Штирбу, Е. И., Бешетя, Т. С., Вуду, Г. А., Георгиу, З. Б., Житарь, Ю. Н. Предпосылки и основные положения санокреатологической теории питания челевека. II. Постулаты санокреатологической теории питания. Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. 2011. 1(313): 4-14.

42 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor

FIZIOLOGIA ŞI BIOCHIMIA PLANTELOR

PARTICULARITĂȚILE STATUS-ULUI APEI ȘI COMPLEXULUI ANTIOXIDANT CA MARKERI AI CROS-TOLERANȚEI PLANTELOR Ştefîrţă Anastasia, Brînză Lilia, Buceaceaia Svetlana, Aluchi Nicolae, Ionașcu Angela Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecție a Plantelor Rezumat O serie de studii au arătat existența cros-toleranței la plante, dar până în prezent mecanismul fiziologic este slab studiat. În acest studiu am examinat cros-toleranța plantelor de soia la stresul hipo- și hipertermic, indusă de deshidratare, și posibila implicare a capacității de autoreglare a status-ului apei și a sistemului de protecție antioxidantă în manifestarea cros-toleranţei. Plantele a două soiuri de soia, cu potențial diferit de rezistența la secetă, au servit drept obiect de studiu. S-a demonstrat că expunerea plantelor la un stres hidric moderat la primele etape de dezvoltare induce rezistența la stresul hipo și hipertermic, precum și la seceta repetată. Se argumentează ideea că reacțiile nespecifice, cum ar fi capacitatea de menținere a homeostazei apei în țesuturi și activarea complexului antioxidant, sunt implicate în formarea cros-toleranței plantelor. Cros-toleranța poate fi rezultatul a două fenomene distincte: se manifestă ca o consecință a expunerii anterioare a plantelor la un alt tip de stres (cros-toleranță indusă) și/sau ca o proprietate genetică, specifică anumitor soiuri, de a manifesta rezistență la mai multe tipuri de stres (cros-toleranță inerentă). Cuvinte-cheie: cros-toleranță, stres-memorie, reacții specifice și nespecifice, capacitatea de homeostatare a apei, protecție antioxidantă. Depus la redacție 05 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Ştefîrţă Anastasia, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, str. Pădurii, 20, MD 2002 Chişinău, Republica Moldova: anastasia. [email protected]; tel. (+ 373 22) 535 990 Introducere În condițiile încălzirii globale a climei impactul negativ produs de secetele repetate în timp, însoțite de arșițe, grindine şi căderi de temperatură, dar şi fluctuațiile extreme de precipitații, este catastrofal pentru productivitatea plantelor şi economia rurală. Impactul negativ al factorilor climatici limitativi se complică şi mai mult în legătură cu activitatea antropică negativă, poluarea atmosferei şi intensificarea radiaţiei

42 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor ß – ultraviolete [12, 31]. Fluctuaţiile condiţiilor mediului cu caracter advers, dar nu numaidecât letal, în linii generale sunt apreciate ca factori stresogeni [15]. Astfel de evenimente repetate în timp pot cauza degradarea structurilor celulare, discordanţa proceselor fiziologice cheie, precum şi modificări morfologice cu urmări grave asupra productivității [14, 32]. Pe parcursul filogenezei plantele au dezvoltat mecanisme care le permit să se adapteze și să supraviețuiască perioadele de secetă. Recent s-a stabilit, că pre- expunerea organismului vegetal la diferite condiții de stres abiotic moderat (secetă, frig, temperaturi înalte, salinizare, etc.) poate schimba răspunsul ulterior, majorând rezistența la expunerile repetate. Se fac încercări de a demonstra existența la plante a cros-toleranței, sau toleranței încrucișate: expunerea plantelor la un anumit factor de stres moderat de multe ori induce rezistenta şi la alte tipuri de stres [8, 16, 31, 32]. O serie de studii au confirmat existența cros-toleranței la plante [4, 18, 31], dar mecanismele cros-toleranței deocamdată nu sunt clare. Se presupune că, aclimatizarea și formarea unei memorii de stres la un tip anumit de stres previne deteriorarea și de alți factori de stres, oferind memorie încrucișată la stres și toleranță complexă [30]. Autorii explică acest fenomen prin faptul, că mecanismele de aclimatizare la diferiți factori sunt parțial identice. În puținele lucrări existente la moment se menționează, că mecanismele posibile care stau la baza cros-toleranței sunt acumularea diferitor proteine, aminoacizi, factori de transcripție sau metaboliți de protecție, precum și modificări epigenetice sau modificări morfologice [7, 19]. Dar până în prezent mecanismul fiziologic este slab studiat, iar problema este departe de a fi rezolvată. De aceea, importanța cunoașterii mecanismelor de formare a cros-toleranței plantelor este incontestabilă și are tangențe nemijlocite la elaborarea unor strategii de adaptare și menținere a recoltei agricole. Scopul lucrării a constat în evidențierea manifestării cros-toleranței plantelor pre- expuse stresului hidric moderat la fazele inițiale ale ontogenezei și implicarea reacțiilor nespecifice, cum ar fi capacitatea de menținere a homeostazei apei în țesuturi și activarea sistemelor de protecție antioxidantă, în formarea ei. Obiecte de studiu, indici şi metode de cercetare În calitate de obiecte de studiu au servit plante de Glycine max (L.) Merr, soiurile Moldovița și Magia, selectate în Institutul de Cercetări pentru Culturile de Câmp „Selecția”, care posedă un potențial de producție de 3000 - 3500 și 2870 - 3200 kg/ha respectiv. Reieșind din postulatul precum că productivitatea înaltă vine în contrazicere cu rezistența la factorii nefavorabili, se putea de presupus, că plantele de soiul Magia, care se deosebește prin potențial mai mare de productivitate comparativ cu soiul Moldovița, sunt mai sensibile la secetă. În experiențe plantele au fost crescute în Complexul de Vegetație al IGFPP în containere Mitcherlih cu capacitatea 30 kg sol uscat şi umiditate controlată. Condiții de secetă s-au creat la etapele inițiale ale ontogenezei prin trecerea unui eșantion de vase de la umiditatea 70% CTA (capacitatea totală pentru apă a solului) la regim de umiditate 40% CTA. Nivelul de umiditate s-a menținut prin cântărirea plantelor, luându-se în calcul şi adaosul de masă al plantelor din container. Schema experiențelor: I variantă – martor, umiditate 70% CTA; II variantă – 70-40% CTA; Durata stresului hidric – 7 zile.

43 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Pentru aprecierea particularităților status-ului apei al plantelor s-au determinat următorii indici: conținutul total de apă – prin uscarea mostrelor până la o greutate constantă la temperatura de 105º C; deficitul de saturație în frunze – exprimat în procente de la saturația deplină; capacitatea de reținere a apei în țesuturi s-a caracterizat după cantitatea de apă reținută după 2 ore de ofilire experimentală și exprimată în procente fată de conținutul ei inițial. Testarea intensităţii oxidării peroxidice a lipidelor s-a efectuat prin determinarea produsului final – conţinutului di-aldehidei malonice (DAM). Activitatea superoxid- dismutazei (SOD) s-a determinat prin metoda inhibării reducerii fotochimice a nitroblutetrazoliului [3]. Activitatea catalazei (CAT) a fost estimată prin determinarea spectrofotometrică la λ 240 nm a descompunerii H2O2 [6]; guaiacolperoxidaza (GwPX) - după intensitatea oxidării guaiacol (2–metoxi–fenol) ca donator de hidrogen în prezența H2O2, λ 470 nm; ascorbatperoxidaza (APX) – prin monitorizarea ratei de oxidare a ascorbatului la λ 290 nm [21]; glutationreductaza (GR) - prin reducerea glutationului oxidat în prezența NADP·H [26]; glutationperoxidaza (GPX) – prin oxidarea glutationului redus, 260 nm [36]. Omogenizarea materialului vegetal şi extracția s-a efectuat conform descrierii [13]. Conținutul prolinei în frunzele plantelor s-a determinat prin metoda Bates L.S. et. al. [2]. Rezistența inerentă a plantelor la deshidratare, arșiță, temperaturi joase pozitive a fost determinată după formarea primei frunze trifoliate prin metoda propusă de A. Ștefîrță și al. [28], precum și după gradul de modificare/stabilizare a proceselor fiziologice a plantelor sub influența factorului stresogen. Despre formarea cros-toleranței s-a judecat după proprietatea plantelor pre-expuse stresului hidric moderat la faza primei frunze trifoliate de a suporta stresul hidric și termic (42º C; 4º C) comparativ cu rezistența plantelor martor. Rezultatele au fost analizate statistic, utilizând pachetul de programe „Statistica 7” pentru computere. Rezultate și discuții Tot mai multe dovezi sunt obţinute în favoarea ideii, că principalul trigger al reacţiei generale de adaptare a plantelor atât la diminuarea potenţialului apei în sol, cât şi la alți factori, poate fi scăderea presiunii de turgescenţă. Capacitatea de homeostatare a apei în organism este condiţia primară de rezistență a plantelor nu numai la insuficienţa umidităţii, dar şi la cei mai diverşi factori externi – arşiţă, frig, îngheţ, salinizare, xenobionţi, etc. Modificarea parametrilor status-ului apei este o reacție nespecifică a plantelor la o gamă largă de factori stresogeni, iar caracterul modificării poate fi utilizat pentru a obține informații despre toleranța sau sensibilitatea plantelor la secetă [28, 33]. Nivelul de prag al umidității, care condiționează schimbări stresogene semnificative în procesele fiziologice ale plantelor diferă în funcție de soi, specie, cultură. În cercetările date s-a depistat, că în condiţii optime de aprovizionare cu apă plantele de soia soiul Moldovița și Magia după conținutul de apă nu se deosebesc semnificativ. Gradul de hidratare în funcție de starea funcțională şi de etapa ontogenezei variază în diapazon de 83,1-72,5 g apă la 100 g m. p. la plantele Moldovița şi 81,7 - 71,8 g - la plantele de soiul Magia (tab. 1). Amplitudinea oscilației conținutului de apă în frunze spre faza de butonizare-înflorire este destul de neînsemnată – de 10,6 și 9,9 la sută respectiv. Corespunzător deficitul de saturație reprezintă valori de 7,5 – 11,5% de la saturația deplină în frunzele primului soi și 8,10 - 12,6% în frunzele plantelor Magia (tab. 1).

44 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Schimbarea regimului de umiditate şi apariția deficitului de apă în sol se reflectă asupra status-ului apei în plante prin diminuarea hidratării țesuturilor. Insuficiența de umiditate la faza „primei frunze trifoliate” a condiționat diminuarea gradului de hidratare a plantelor ambelor soiuri, dar cu precădere la reprezentanții soiului Magia. Ca consecință a deshidratării țesuturilor turgescența frunzelor la plantele Moldovița a scăzut cu 11%, iar la plantele soiului Magia – cu 13,6%, ceea ce a creat o majorare a deficitului de saturație cu 159 și 168 la sută comparativ cu valorile deficitului de saturație a plantelor martor. Aceste date indirect demonstrează, că reprezentanții primului soi posedă o capacitate de reținere a apei în țesuturi mai mare. Tabelul 1. Influența secetei la etapele inițiale ale ontogenezei asupra parametrilor status-ului apei în frunzele plantelor de Glycine max (L.) Merr. CA, DS, % de la CRA, apa rămasa, Variante, Soi g · 100 g m. p. saturația deplină g · 100 g m. p. umiditate,% M ± m Δ, % M ± m Δ, % M ± m Δ, % Martor, 70 83,14 ± 0,36 7,47 ± 0,14 50,59 ± 0,50 Moldovița Secetă, 70-40 75,75 ± 0,32 -8,89 19,42 ± 0,23 159,97 56,66 ± 0,33 12,0 Martor, 70 81,73 ± 0,40 8,04 ± 0,20 53,90 ± 0,52 Magia Secetă, 70-40 73,70 ± 0,86 -9.82 21,59 ± 0,14 168,53 56,91 ± 0,88 5,58 La plantele Moldovița cantitatea de apă reținută după 2 ore de ofilire experimentală era cu 12,0% mai mare comparativ cu plantele martor, iar la plantele Magia – cu 5,8%. Deci, impactul diferit al secetei asupra status-ului apei în frunzele plantelor de soia de soiurile Moldovița și Magia este condiționat într-o mare măsură de capacitatea diferită a acestora de a reține apa. Modificareacapacității de reținere a apei în celule şi țesuturi reprezintă un factor integral endogen de reglare a răspunsului plantei la influențele nefavorabile de mediu, deoarece anume apa intracelulară asigură restructurările cooperative ale enzimelor, efectele de concentrație şi compartimentare, etc. După cum a fost menționat mai sus, parametrii status-ului apei din organismul vegetal sunt folosiți în calitate de criterii cantitativi ai rezistenței plantelor la factorii climatici stresanți pretutindeni şi de foarte mult timp. Interpretând datele obținute prin prisma acestui postulat, se poate de conchis, că plantele de soia soiul Moldovița au capacitatea de stabilizare a gradului de hidratare a țesuturilor datorită capacității majorate de reținere a apei, ceea ce permite de presupus, că rezistența inerentă a acestor plante la umiditate scăzută este ceva mai mare comparativ cu plantele de soiul Magia. Mare parte din prejudiciul cauzat de secetă este asociat cu destrucțiile oxidative la nivel celular ca urmare a formării excesive a speciilor reactive de oxigen (SRO) cauzată de deshidratarea celulelor [5, 12]. Totodată se consideră, că proprietatea plantelor de a controla nivelul SRO deseori corelează cu rezistența la factorii nefavorabili. S-a constatat o corelație pozitivă între toleranta la stresul oxidativ si stresul cauzat de seceta, precum şi o corelație negativă semnificativă între toleranța la stresul oxidativ şi nivelul de bază a SRO [19, 25, 27]. Plantele adaptate posedă însușirea de a reține producția SRO cuplată cu o protecție eficientă antioxidantă. Conform datelor obținute la determinarea conținutului di-aldehidei malonice, indicator al formării SRO și nivelului de oxidare peroxidică a lipidelor, la plantele

45 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor de soia soiul Moldovița în condiții de insuficiență moderată de umiditate procesul de formare a SRO la faza „I-ei frunze trifoliate” este comparativ cu soiul Magia mai redus (tab. 2). Plantele de soia soiul Moldovița au însușirea de a menține conținutul di-aldehidei malonice la un nivel semnificativ mai mic atât în condiții optime de umiditate, cât și la un deficit de umiditate în sol, spre deosebire de plantele soiului Magia. Tabelul 2. Modificarea capacității de protecție antioxidantă a plantelor de soia, Glycine max (L.) Merr, în condiții de stres hidric și oxidativ, cauzat de secetă la faza „I-ei frunze trifoliate” Soi Indici Moldovița Magia M ± m Δ, % M ± m Δ, % 12,52 ± 0,15* 15,02 ± 0,20 DAM, µM · g-1 m.p. 58,71 98,60 19,87 ± 0,27** 29,83 ± 0,25 195,02 ± 2,73 183,29 ± 2,05 SOD, un. conv.· g-1m.p. 45,45 33,95 283,65 ± 4,82 245,52 ± 3,07 6,06 ± 0,07 6,49 ± 0,08 CAT, mM · g-1 m.p. 42,41 20,96 8,63 ± 0,09 7,85 ± 0,06 2,41 ± 0,04 1,13 ± 0,02 APX, mM · g-1 m.p. 51,45 39,82 3,65 ± 0,06 1,58 ± 0,03 158,63 ± 3,19 173,09 ± 3,62 GR, mM· g-1 m.p. 38,11 14,03 219,08 ± 4,98 197,38 ± 3,75 76,39 ± 1,17 73,53 ± 1,27 GPX, mM · g-1 m.p. 39,40 25,13 106,49 ± 2,11 92,01 ± 1,84 43,59 ± 0,83 62,74 ± 1,29 GwPX, mM · g-1 m.p. 31,04 9,47 57,12 ± 0,78 68,68 ± 1,40 *- în condiții optime de umiditate; **- în condiții de insuficiență moderată de umiditate În frunzele plantelor de soia, soiul Moldovița conținutul DAM, format în urma deshidratării, s-a majorat cu 58,7%, iar la plantele de soiul Magia este - cu 98,6% comparativ cu conținutul DAM în frunzele plantelor martor. Deosebirile în conținutul DAM și intensitatea stresului oxidativ la aceste plante se poate explica prin gradul diferit de activizare a enzimelor de protecție antioxidantă. La plantele de soiul Moldovița stresul cauzat de insuficiența moderată de umiditate (7 zile, 40% CTA) în sol la faza „I-ei frunze trifoliate” condiționează activarea sistemului enzimatic de protecție cu 40,74 la sută, iar la plantele Magia activarea enzimelor antioxidante a constituit circa 22,5 % din activitatea sumară a enzimelor în frunzele plantelor martor (70% CTA). Capacitatea de protecție enzimatică antioxidantă, manifestată prin activitatea SOD, CAT, APX și GPX, la primele este veridic mai mare. Se cere de menționat majorarea semnificativă a SOD (cu 45 la sută) și APX (cu 51 la sută). La plantele de soiul Magia stresul hidric moderat a condiționat o intensificare a activității acestor enzime numai cu 33,9 și 39,8 la sută comparativ cu plantele nestresate. Drept consecință a gradului mărit de deshidratare și activizare relativ joasă a enzimelor de protecție antioxidantă conținutul DAM la aceste plante s-a mărit circa de 2 ori. Una din reacțiile de răspuns a plantelor tolerante la acțiunea factorilor stresogeni este majorarea conținutului de compuși cu funcție de protecție a membranelor și

46 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor macromoleculelor. Astfel de compuși ca prolina, glutamatul, glicin-betaina, manitolul, sorbitolul, fructanele, zaharoza, oligozaharidele au proprietatea de a menține gradul de hidratare a proteinelor [1, 20, 24]. Kabbadj A., Makoudi B., Mouradi M., et al. [12] au demonstrat, că majorarea conţinutului de prolină la plante de Vicia faba în condiţii de deficit de umiditate a fost corelată cu o intensificare mai semnificativă a activităţii enzimelor de protecţie antioxidantă, în particular, a ascorbatperoxidazei, guaiacolperoxidazei, catalazei și polifenoloxidazei. Autorii consideră, că parametri fiziologici și biochimici pot fi utilizați ca markeri biologici potențiali utili pentrua verifica rezistența plantelor deVicia faba la insuficiența de umiditate. În investigațiile date s-a înregistrat majorarea conținutului de prolină și ascorbat la apariția stresului oxidativ în frunzele ambelor soiuri, dar veridic mai semnificativ la plantele soiului Moldovița (tab. 3). Acestea se caracterizează și prin proprietatea de a menține la un nivel mai stabil și conținutul de carotenoizi, care după cum se știe au un rol important în protecția cloroplastelor și clorofilei de la destrucția de moleculele oxigenului singlet. Tabelul 3. Modificarea unor antioxidanți non-enzimatici în frunzele plantelor de soia, Glycine max (L.) Merr, expuse la stresul prin secetă la faza „I-ei frunze trifoliate” Variante, Conținutul caroten- Conținutul acidului Conținutul prolinei, Soi umiditate, oizilor, mg / 100g m.p. ascorbic, mg % μmoli · 10-3/g m. p. % CTA M ± m Δ, % M ± m Δ, % M ± m Δ, ori Martor, 70 41,90±0,58 30,73±0,23 4,59±0,09 Moldovița Secetă, 70-40 35,48±0,41 -15,32 42,22±0,39 +37,39 34,63±0,23 +7,55 Martor, 70 40,62±0,53 31,77±0,78 6,93±0,10 Magia Secetă, 70-40 33,80±0,29 -16,78 40,79±0,69 +28,39 15,58±0,12 +2,25 În prezent este bine stabilit, că prolina liberă are o acțiune poli funcțională, care se manifestă, de rând cu altele, și în proprietatea de a neutraliza speciile reactive de oxigen. Compuşii organici cu masa moleculară mică asigură, după cum s-a menţionat mai sus, protecţia macromoleculelor (inclusiv enzimelor, proteinelor şi lipidelor mebranare) de la deshidratare, sporesc capacitatea de reţinere a apei, pot lega formele reactive de oxigen produse în celule în condiţii de secetă [11, 22]. Deci, datele obținute demonstrează, că plantele tolerante se deosebesc prin conţinut mai înalt de ascorbat, prolină, carotenoizi, activitate mai înaltă a SOD, CAT, peroxidazelor (PX), glutation reductazei, etc. Prin status al apei mai stabil și capacitate antioxidantă mai înaltă în condiții de insuficiență moderată de umiditate se caracterizează plantele de soiul Moldovița (tab.1, 2; fig. 1). Se consideră, că după capacitatea de protecție antioxidantă, la fel ca și după capacitatea de homeostatare a apei, se poate de judecat despre rezistența constitutivă a plantelor supuse factorului nefavorabil [17, 23]. Judecând după gradul de schimbare a parametrilor fiziologici (fig. 1) sub acțiunea stresului hidric la fazele inițiale ale ontogenezei se poate de conchis, că plantele de soiul Moldovița posedă rezistență constitutivă mai mare comparativ cu plantele soiului Magia. Noțiunea formalizată de rezistența a unui sistem (inclusiv, organismului viu) presupune, că pentru sisteme cu rezistentă mare la o acțiune externă este specifică

47 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor o abatere neînsemnată a însușirilor acestora de la normă şi o revenire rapidă şi completă după încetarea acțiunii. Expresia valorică a efectului factorului nefavorabil este reprezentată prin gradul de schimbare a proceselor vitale ale plantelor comparativ cu intensitatea proceselor plantelor în condiţii optime. Datele prezentate în figura 1 clar demonstrează reacția diferită la secetă la etapa inițială a ontogenezei plantelor celor 2 soiuri de soia: o deviere mai semnificativă a parametrilor status-ului apei și sistemului de protecție antioxidantă s-a înregistrat la reprezentanții soiului Magia. Capacitatea de protecție antioxidantă a plantelor de soia soiul Moldovița este asigurată atât prin intensificarea activității enzimelor antioxidante, cât și prin majorarea conținutului antioxidanților non-enzimatici.

Fig. 1. Gradul de modificare a conținutului de apă (CA), turgescenței (T), capacității de reținere a apei (CRA) și conținutului di-aldehidei malonice (DAM) în frunzele plantelor de soia în condiții de insuficiență moderată de umiditate. Prin urmare, deshidratarea țesuturilor plantelor de soia, indusă de apariția condițiilor de secetă are drept urmare formarea speciilor reactive de oxigen, cuplată cu oxidarea peroxidică a lipidelor, fapt confirmat de majorarea conținutului di-aldehidei malonice. Seceta de aceeași intensitate și durată condiționează apariția unui SO mai puternic la plantele cu un potențial mai scăzut de autoreglare a status-ului apei. Schimbarea status-ului apei şi generarea accelerată a speciilor reactive de oxigen, condiționează activizarea sistemelor de protecție: intensificarea activității enzimelor antioxidante și majorarea conținutului de compuși cu funcție de protecție – prolinei, ascorbatului, glutamatului, etc. Schimbarea status-ului apei și formarea SRO reprezintă reacții nespecifice ca răspuns la acțiunea celor mai diferiți factori ai mediului: secetă, frig, arşiţă, salinizare, gaze, xenobionţi, etc. Emisia apei din frunze se intensifică în urma majorării permeabilității membranelor celulare, cuplată pe de o parte cu inhibarea reacțiilor metabolice şi energetice în general, pe de altă parte – cu reducerea mobilității ionilor, difuziei acestora, şi, prin consecință, cu frânarea activității bioelectrice a membranelor. Reducerea difuziei ionilor la deshidratare este racordată cu micșorarea conductibilității electrice şi majorarea rezistenței electrice a țesuturilor [35]. Începând cu lucrările Dexter S., Tottingham W. şi Graber L. [9] determinarea permeabilității membranelor

48 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor prin măsurarea conductibilității electrice în repetate rânduri a fost utilizată ca test criteriu pentru studiul acțiunii diferitor factori nefavorabili asupra plantei. În lucrarea curentă identificarea rezistenței plantelor s-a efectuat și prin utilizarea testelor biofizice - gradului de modificare a rezistenței electrice a țesuturilor frunzelor sub influența stres-factorului și după gradul de restabilire a test-criteriului. Metodele sunt bazate pe determinarea gradului de afectare la acțiunea stres-factorului (ilor) şi capacității de restabilire a funcțiilor după ameliorarea condițiilor mediului extern [29]. Datele sunt prezentate în tabelul 4. Tabelul 4. Efectul stresului hidric preliminar la etapa „I frunză trifoliată” asupra cros-toleranței plantelor de soia. R , * R , ** Δ , R , *** Δ , Coef. de Coef. de Variante 1 2 1 3 2 kOm kOm % kOm % stabilitate afectare, % Plante soiul Moldovița Deshidratare Martor, 628,33±6,4 892,77±25,8 42,09 651,4±8,1 3,67 54,24 45,76 optim Stres hidric, 594,5±10,4 676,5±12,8 13,79 599,4±16,8 0,82 85,39 14,61 preventiv Răcire (4° C) Martor, 594,5±13,8 701,67±12,5 18,03 588,5±10,6 -1,01 82,98 17,02 optim Stres hidric, 693,5±14,2 816,43±18,4 17,73 660,0±11,1 -4,83 87,10 12,90 preventiv Arşiţă (40° C) Martor, 663,0±6,8 1025,0±16,5 54,60 614,4±9,2 -7,33 52,73 47,27 optim Stres hidric, 724,0±15,7 938,75±14,8 29,66 654,0±11,5 -9,67 80,01 19,99 preventiv Plante soiul Magia Deshidratare Martor, 683,33±12,5 1043,0±9,7 52,63 658,5±14,7 -3,63 51,00 49,00 optim Stres hidric, 664,44± 8,1 840,71±20,8 26,53 627,5±11,4 -5,56 79,03 20,97 preventiv Răcire (4° C) Martor, 656,43± 637,14± 8,6 715,0±13,7 12,22 3,03 84,75 15,25 optim 7,9 Stres hidric, 737,78±10,1 868,12±21,1 17,67 684,0±8,3 -7,29 89,62 10,38 preventiv Arşiţă (40° C) Martor, 706,11±15,1 1073,6±10,8 52,04 679,4±15,1 -3,79 51,75 48,25 optim Stres hidric, 790,5±12,4 1099,0±14,3 39,03 691,1±11,8 -12,57 73,54 26,46 preventiv

*R1 – rezistența electrică a țesuturilor plantelor în condiții optime; **R2 - rezistența

electrică a țesuturilor plantelor în condiții de stres; ***R3 - rezistența electrică a țesuturilor plantelor după restabilirea condițiilor optime.

49 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor S-a confirmat faptul, că plantele de soia soiul Moldovița posedă o rezistență la secetă mai mare comparativ cu plantele soiului Magia. Coeficientul de stabilitate a plantelor soiului Magia la acțiunea stresului hidric la faza „I-ei frunze trifoliate” este autentic mai mic (51,00) comparativ cu soiul Moldovița (54,24). Coeficientul de afectare a plantelor primului soi în condiții de insuficiență de apă constituie 45,76, iar al soiului Magia – 49,00. Caracteristicile obținute prin utilizarea în calitate de test- criteriu a indicilor biofizici corespund cu caracteristica rezistenței la secetă obținută prin determinarea parametrilor funcționali – după capacitatea de autoreglare a status- ului apei și capacității plantelor de protecție antioxidantă (tab. 1- 4). Conform concepției despre natura bi-componentă [10, 34] a rezistenței, care include componenta inerentă și componenta indusă, este necesar să menționăm că rezistența inerentă este capacitatea plantelor, care cresc în condiții optime, de a răspunde la acțiunea factorului nefavorabil; rezistența indusă este partea majorată a rezistenței plantelor adaptate la condițiile nefavorabile moderate din mediul extern. Rezistența plantelor pre-expuse la etapele inițiale ale ontogenezei pentru prima dată la secetă este asigurată numai de componenta inerentă. Datele prezentate în figura 2 demonstrează gradul diferit al rezistenței inerente a plantelor de soia pre-expuse la acțiunea secetei moderate la etapa „prima frunză trifoliată”. Rezistența inerentă a soiului Moldovița la o secetă moderată este mai mare decât la plantele soiului Magia. Rezultatele obținute (fig. 2) demonstrează, că plantele soiurilor luate în studiu posedă toleranță inerentă nu numai la insuficiența moderată de umiditate, dar și la condițiile nefavorabile de temperatură – la stresul hipo- și hipertermic. Gradul de rezistență inerenta a plantelor acestor soiuri la arșiță (+40º C) constituie respectiv 52,73 și 51,75; și la răcire (+4º C) 82,98 și 84,75% respectiv. Pantele de soiul Moldovița posedă o rezistență inerentă mai mare la secetă și arșiță, pe când plantele Magia au rezistență inerentă mai mare comparativ cu soiul Magia la temperaturi scăzute 4- 5º C. S-a stabilit, că plantele care au suportat un stres hidric moderat mai ușor suportă stresul termic – arșița (40º C) și temperatura scăzută (4º C). La plantele expuse la primele etape ale ontogenezei acțiunii unui stres cauzat de o secetă moderată se majorează rezistența integrală la deshidratare, arșiță și la răcire (fig. 2). Rata de majorare a toleranței la răcire, indusă de stresul hidric preventiv a constituit 4,12 % la plantele Moldovița și 4,87% - la plantele Magia; rata de majorare a toleranței la arșiță indusă de stresul hidric preventiv era de 27,69 și 21,79% respectiv. Rezistența plantelor la o secetă repetată a sporit cu 31,15 și 28,03% comparativ cu rezistența plantelor martor. Prin urmare, analiza datelor prin prisma concepției cros-toleranței confirmă ideea, că la acțiunea unui factor nefavorabil de intensitate moderată se activează mecanisme, care asigură toleranța și la alți factori stresogeni. S-a demonstrat, că între rezistența inerentă și capacitatea de reținere a apei există interrelații strânse pozitive (r=1); iar între rezistența inerentă și conținutul di-aldehidei malonice - negative, coordonarea cărora în condiţii de secetă scade (tab. 5). Totodată s-a demonstrat dependența formării cros–toleranței de toleranța inerentă a plantelor, care au suportat un stres moderat la primele etape ale ontogenezei (fig. 2; tab. 5). Pre-expunerea plantelor la un stres hidric moderat condiționează sporirea veridică a toleranței la deshidratare și arșiță și nesemnificativ – la stresul hipotermic.

50 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Deci, plantele de soia, în particular, soiul Moldovița, posedă cros-toleranță inerentă, totodată, expunerea preliminară a plantelor la un stres hidric moderat condiționează majorarea cros-toleranței datorită ratei componentei de toleranță indusă.

Fig. 2. Manifestarea cros-toleranței la plantele de soia sub influența stresului hidric preliminar.

Tabelul 5. Relațiile interactive dintre rezistența inerentă, capacitatea de autoreglare a status-ului apei și protecției antioxidante la plantele de soia (Glycine max, Merr, L.) Vari-ante, secetă/ secetă/ arșiță/ răcire/ arșiță/ DAM răcire/CRA umidi- CRA DAM CRA DAM Soi tate, 2 2 2 2 2 2 % CTA r R r R r R r R r R r R

Martor, 70 1 1 -0,99 0,98 1 1 -1 1 0,99 0,98 -1 1

Secetă, 35 0,93 0,86 -0,89 0,79 0,90 0,81 -0,89 0,79 0,91 0,83 0,87 0,76 Moldovița

Martor, 70 0,99 0,98 -0,91 0,83 0,99 0,98 -1 1 0,99 0,98 -0,99 0,98

Magia Secetă, 35 0,88 0,77 -0,82 0,67 0,87 0,76 -0,81 0,65 0,88 0,77 0,79 0,62

Prin urmare, plantele, expuse la etapele inițiale ale ontogenezei acțiunii unui anumit factor de stres (secetă moderată de scurtă durată), devin mai tolerante și la acțiunea altor factori nefavorabili deshidratare, arșiță, răcire. Cros-toleranța depinde de potențialul de rezistență inerentă, de capacitatea de autoreglare a status-ului apei, de activitatea sistemelor de protecție antioxidantă.

51 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Concluzii 1. Plantele, expuse la etapele inițiale ale ontogenezei acțiunii unui anumit factor de stres (secetă moderată de scurtă durată), devin mai tolerante și la acțiunea altor factori nefavorabili: deshidratare, arșiță, răcire. 2. Mecanismele posibile care stau la baza cros-toleranței sunt potențialul de rezistență inerentă, capacitatea de autoreglare a status-ului apei, activitatea sistemelor de protecție antioxidantă, inclusiv proprietatea de acumulare a antioxidanților cu masa moleculară mică, și metaboliților de protecție. Manifestarea cros-toleranței este strâns legată cu eliminarea SRO, în special cu activizarea SOD, APX, CAT şi GR. 3. Manifestarea cros-toleranței poate fi rezultatul a două fenomene distincte: creșterea toleranței la stres a plantelor este o urmare a expunerii anterioare la un alt tip de stres (toleranță încrucișată indusă), sau/și proprietatea genetică specifică soiului, speciei, de a asigura o rezistență la mai multe tipuri de stres (toleranță inerentă încrucișată). Investigațiile au fost efectuate cu suportul financiar al proiectului instituțional: 15.817.05.08F Bibliografie 1. Akram N.A., Shafiq F., Ashraf M. Ascorbic Acid-A Potential Oxidant Scavenger and Its Role in Plant Development and Abiotic Stress Tolerance //Front Plant Sci. 2017. 8:613. Published 2017 Apr 26. doi:10.3389/fpls.2017.00613 2. Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water stress studies //Plant and Soil. 1973. 39. P. 205-207. 3. Becana M., Aparicio-Tejo P.M., Irigoyen J.J., Sanchez-Diaz M. Some enzymes of hydrogen peroxide metabolism in leaves and root nodules of Medicago sativa //Plant Physiol. 1986. V. 82. P. 1169-1171. 4. Beck E.H., Fettig S., Knake K., et al. Specific and unspecific responses of plants toc old and drought stress //Journal of Biosciences. 2007. V. 32. P. 501-510. 5. Blokhina O., Virolaine E., Kurt N., Fagersted T. Antioxidants, Oxidative Damage and Oxygen Deprivation Stress: Review, Annals of Botany, Volume 91, Issue 2, 2 January 2003, PP. 179-194. 6. Chance B., Machly A. Assay of catalases and peroxidases. //Methods in Enzymology, S.P. Colowick and N.O. Kaplan (ed). N.Y.: Acad. Press. 1955. V. 2. PP. 764-775. 7. Chinnusamy, V., and Zhu, J.K. Epigenetic regulation of stress responses in plants. Curr. Opin. Plant Biol. 2009. 12. P. 133-139. doi: 10.1016/j.pbi.2008.12.006 8. Cruz de Carvalho M.H. Drought stress and reactive oxygen species: Production, scavenging and signaling. Plant Signal Behav. 2008. 3(3). P. 156-165. 9. Dexter S., Tottingham W. şi Graber L. Investigation of the hardiness of plants by measurement of electrical conductivity //Plant Physiol. 1932. V. 7. No. 1. P. 63. 10. Fleta-Soriano, E., Pintó-Marijuan, M., and Munné-Bosch, S. Evidence of drought stress memory in the facultative CAM, Aptenia cordifolia: possible role of phytohormones. 2015. PLoS ONE 10: e0135391. Doi: 10.1371/journal.pone.0135391 11. Garcia A.L., Torrecillas A., Leon A., Ruiz-Sanchez M.C. Biochemical indicators of water stress in maize seedlings //Biol. Plantarum. 1987, 29(1), pp. 45-48. 12. Kabbadj A., Makoudi B., Mouradi M., Pauly N., Frendo P., Ghoulam C. Physiological and biochemical responses involved in water deficit tolerance of nitrogen-fixing Vicia faba. PLoS ONE 2017. 12(12): e0190284. 13. Keshavkant S., S.C. Naithani. Cilling – induced oxidative stress in young sal (Shorea robusta) seedling //Acta Physiolgiae Plantarum. 2001. 23. N 4. P. 457-466. 14. Kramer P.J., Boyer J.S. Water relations of plant and soil. San Diego: Academic Press. 1995. 489 p. 15. Krasensky J., Jonak C. Drought, salt, and temperature stress-induced metabolic rearrangements and regulatory networks //Journal of Experimental Botany. 2012. V. 63. No. 4. P. 1593-1608. 16. Lei Y.B., Song S.Q., Fu J.R. Possible involvement of antioxidant enzymes in the cross-tolerance

52 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor of the germination /growth of wheat seeds to salinity and heat stress //J. Integr. Plant Biol., 2005. V. 47 (10). P. 1211-1219. 17. Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance //Trends in Plant Science. 2002. 7. No.9. P. 405-410. 18. Mittler R., Blumwald E. Genetic engineering for modern agriculture: challenges and perspectives. //Annual Review of Plant Biology. 2010. V. 61. P. 443-462. 19. Munné-Bosch S, Queval G, Foyer CH. The impact of global change factors on redox signaling underpinning stress tolerance. Plant Physiol. 2013. 161. P. 5-19 20. Murshed R., Lopez-Lauri F., Sallanon H. Effect of water stress on antioxidant systems and oxidative parameters in fruits of tomato (Solanum lycopersicon L, cv. Micro-tom). Physiol Mol Biol Plants. 2013;19(3). P. 363-78. 21. Nacano Y., Asada K. Hydrogen Peroxide Is Scavenged by Ascorbate Specific Peroxidase in Spinach Chloroplasts. In: Plant Cell Physiol. 1981. V. 22. P. 867-880. 22. Nayyar H., Walia D.P. Water Stress Induced Proline Accumulation in Contrasting Wheat Genotypes as Affected by Calcium and Abscisic Acid. //Biologia Plantarum. 2003. 46. 2. P. 275-279 23. Pallavi Sharma, Ambuj Bhushan Jha, Rama Shanker Dubey, and Mohammad Pessarakli Reactive Oxygen Species, Oxidative Damage, and Antioxidative Defense Mechanism in Plants under Stressful Conditions //Journal of Botany. Volume 2012, Article ID 217037, 26 p. 24. Perez I.B., Brown P.J. The role of ROS signaling in cross-tolerance: from model to crop. Front Plant Sci. 2014; Volume 5: doi: 10.3389/fpls.2014.00754 25. Puckette M.C., Weng H., Mahalingam R. Physiological and biochemical responses to acute ozone-induced oxidative stress in Medicago truncatula. Plant Physiol. Biochem. 2007. 45.P. 70-79. 26. Schaedle M, Bassham JA. Chloroplast glutathione reductase. Plant Physiology 1977. 59. P. 1011-1012. 27. Ştefîrţă A. Semnificația apei în coordonarea şi integrarea funcțiilor plantei în condiţii de secetă //Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieții. Nr. 1. Chişinău: AŞM, 2012. P. 38-53. 28. Ştefîrţă A., Brînză L., Buceaceaia S.,Vrabie V., Aluchi N. și al. Metode de diagnosticare a rezistenței ecologice a plantelor. Chișinău: Centru Editorial al UASM, 2005. 78 p. 29. Ştefîrţă A., Toma S., Chirilov Al., Piscorscaia V., Jacotă An., Suniţa F. Metodă de determinare a rezistenţei ecologice a plantelor //Brevet de invenție nr. 1625. 2001.03.31 30. Walter J., Nagy L., Hein R., et al. Do plants remember drought? Hints towards a drought-memory in grasses //Environmental and Experimental Botany. 2011. V. 71. P. 34- 40. 31. Walter Julia, Anke Jentsch, Carl Beierkuhnlein, Juergen Kreyling. Cross-stress tolerance and stress “memory” in plants //Environmental and Experimental Botany. 2013. V. 94. P. 3–8 32. Yu-qin Mei and Song-quan Song. Response to temperature stress of reactive oxygen species scavenging enzymes in the cross-tolerance of barley seed germination. //J. Zhejiang Univ. Sci B. Dec 2010; 11 (12): 965–972. 33. Келлес Ю., Онсел И. Рост и содержание ряда растворимых метаболитов у двух видов пшеницы, подвергнутых совместному действию нескольких стресс-факторов //Физиология растений, 2004. Т. 51. № 2. С. 228-233. 34. Кузнецов Вл.В. Индуцибельные системы и их роль в адаптации растений к стрессорным факторам. Докт. Диссерт. Кишинев. 1992. 48 с. 35. Лютге У., Хигинботам Н. Передвижение веществ в растениях. М. Колос, 1984. 408 с. 36. Полесская О.Г., Каширина Е. И., Алехина Н.Д. Изменение активности антиоксидантных ферментов в листьях и корнях пшеницы в зависимости от формы и дозы азота в среде //Физиология растений. 2004. Т. 51. c. 686-691.

53 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor efectul microelementelor și biofertilizanţiulor asupra statusului mineral al viței de vie David Tatiana, Veliksar Sofia, Lemanova Natalia, Gladei Mihai Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor Rezumat Plantele perene, fiind cultivate pe acelaşi teren agricol o perioadă îndelungată de timp, secătuiesc solul cu mult mai considerabil, decât plantele anuale. Astfel, la monocultura unde conform numeroaselor date din literatura de specialitate, solul e semnificativ mai sărac în humus şi în forme asimilabile ale substanţelor nutritive comparativ cu alte terenuri agricole, plantele de viță de vie sunt deosebit de sensibile la dezechilibrul nutritiv. Determinarea biomasei butaşilor, conţinutului de substanţe nutritive în sol şi organele plantelor, calcularea extragerii elementelor nutritive din sol, şi a coeficientului de absorbţie biologică, ne dovedesc faptul că utilizarea suspensiilor şi metaboliţilor tulpinilor bacteriilor stimulatoare a creşterii Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluoriscens şi Pseudomonas aureofascens împreună cu complexul de microelemente Microcom-V doză 0,5 contribuie la îmbunătăţirea statutului mineral al plantelor și sporirea creșterii.. Cuvinte cheie: viţă de vie, micronutrienți, bacteriile care promovează creșterea plantelor, monocultura, humus, biomasa butaşilor. Depus la redacție 16 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: David Tatiana, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, str. Pădurii, 20, MD 2002 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]; tel.(+373 22) 568157 Introducere Cultivarea pe termen lung a culturilor perene, precum este viţa de vie, provoacă epuizarea intensivă a elementelor nutritive din sol, iar tratarea cu pesticide şi fungicide contra bolilor şi vătămătorilor duc la acumularea metalelor grele. Plantele perene secătuiesc solul cu mult mai considerabil, decât plantele anuale. Astfel, la monocultura unde solul e semnificativ mai sărac în humus şi în forme asimilabile ale substanţelor nutritive comparativ cu alte terenuri agricole, plantele viței de vie sunt deosebit de sensibile la dezechilibrul de microelemente. Lipsa de microelemente în sol, cum ar fi B, Mn, Zn, Mo, Fe, perturbă o serie de procese metabolice (fotosinteza, activitatea enzimelor redox, metabolismul carbohidraților etc.), ceea ce provoacă o scădere a productivității plantelor și a calității produsului [3, 9, 10]. Una din principalele direcţii ale agriculturii contemporane pentru îmbunătățirea nutriției plantelor este aplicarea procedeelor biotehnologice cu următoarele tendinţe principale: utilizarea proprietăţilor microorganismelor pentru crearea produselor biologice, majorarea accesibilității elementelor nutritive pentru plante şi totodată optimizarea rezistenţei la boli şi dăunători. Necesitatea utilizării biopreparatelor se majorează în legătură cu reducerea dozelor de îngrăşăminte minerale şi organice tradiţional utilizate în agricultură. Ca bază pentru majoritatea produselor biologice noi, servesc bacteriile care stimulează creșterea plantelor (PGPB - plant growth promoting bacteria). Mecanismele directe ale acţiunii PGPB sunt legate cu sporirea

54 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor accesibilității elementelor nutritive pentru plante, producerea regulatorilor de creştere, stimularea mecanismelor de rezistenţă la factorii de stres abiotic și biotic. Mecanismele indirecte sunt legate de biocontrol, inclusiv producţia antibioticilor, chelaţilor a Fe accesibili plantelor din rizosferă, sinteza de enzime extracelulare etc. [4, 7]. Această clasificare a condus la aplicarea de termeni generici, inclusiv: biofertilizatori, fitostimulatori şi biopesticide. În ultimii ani a fost înregistrat un progres în studierea mecanismelor moleculare biologice, a relaţiilor de concurenţă între PGPB şi microorganismele fitopatogene, precum şi a mecanismelor de interacţiune între PGPB şi plantele, care ne permit o viziune nouă asupra problemei securităţii biologice. Unele din cele mai de perspectivă obiecte de obţinerea unui spectru larg de produse biologice pentru diferite destinaţii sunt bacteriile rizosferice a tulpinilor Pseudomonas şi Azotobacter. Rezultatele cercetărilor preliminare, efectuate în anii 2009-2010, precum şi datele din literatura de specialitate, ne-au oferit posibilitatea să presupunem, că efectele benefice a bacteriilor pot fi completate şi sporite cu doze micşorate de microelemente necesare pentru plante, pentru sporirea activităţii enzimatice în rizosferă și plante. Scopul cercetărilor: a studia efectul unor bacterii din grupa PGPB, aplicate aparte în forme de suspensii sau metaboliți, și concomitent cu adăugarea fertilizării foliare a plantelor cu un complex de microelemente Microcom -V asupra conţinutului de elemente nutritive în sol şi plante. Materiale şi metode Cercetările au fost în condițiile Complexului de vegetație și pe lotul experimental al IGFPP. Ca obiect de studiu în Complexul de vegetație au servit butaşii de viţă de vie soi Codrinschii, înrădăcinați în apă. Butaşii au fost plantaţi în vase de plastic cu volumul 11 kg de sol, câte două plante în vas, în 5 repetări. În experiența pe lotul experimental ca obiect de studiu au servit plantele de rod a viţei de vie, soi Codrinschii, vârsta plantelor – 25 ani. Sol în ambele experiențe - cernoziom carbonatat. În complexul de vegetație a fost utilizată schema extinsă a experienţei (10 variante) cu includerea diferitelor combinații a trei tulpini bacteriene și complexul de microelemente Microcom-V în doza recomandată (1) și înjumătățită (0,5). Suspensiile bacteriene au fost încorporate în sol, metaboliții – aplicaţi foliar. La lotul experimental în schemă au fost incluse variante de fertilizare foliară cu metaboliţii a două tulpini de bacterii și un biosurfactant împreună cu complexul de microelemente Microcom-V. Au fost studiate următoare tulpini de bacterii: Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluoriscens (pentru încorporarea in sol) și Pseudomonas aureofascens (pentru fertilizarea foliară). Bacteriile au fost crescute pe mediu nutritiv lichid timp de 24 de ore la temperatura de 27˚C cu titru de 1010 KOE/ml şi aplicate în formă de metaboliţi şi suspensii. Pentru a căpăta metaboliţii bacterieni, suspensiile concentrate au fost centrifugate la 8 mii rot/min. timp de 20 de minute în scopul precipitării celulelor bacteriene şi obţinerea produselor metabolice. A fost studiată și soluţia de biosurfactant - produsul obținut din aceleași tulpini de PGPB în Ucraina. Fertilizarea extraradiculară în toate experiențele a fost efectuată de 3 ori în faze critice de dezvoltare a plantelor cu soluția de Microcom-V aparte și concomitent cu suspensia și metaboliții bacteriilor. Mostre de sol pentru analize au fost prelevate de pe lotul experimental din 2 adâncimi – 0-30 și 30-60 cm, în Complexul de vegetație – proba medie din totalul volum de sol

55 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor din fiecare vas. Mostre de plante au fost prelevate peste 3 luni după prima fertilizare – după terminarea fazei de creștere activă a plantelor. În sol şi organele plantelor au fost determinaţi următorii indici: conţinutul de NH4, NO3, Р total, , P2O5 , K2O, К total; microelemente Fe, Cu, Mn, Zn; coeficientul de absorbție biologică (CAB). Au fost folosite metode clasice de analize. Rezultate şi discuţii 1. Acumularea biomasei butașilor în funcție de condițiile nutritive. Unul dintre mecanismele principale de acțiune ale rizobacteriilor asupra plantelor este producerea de fitohormoni, care acționează ca mesageri chimici, și joacă un rol fundamental ca regulatori de creștere și dezvoltare a plantelor. Determinarea biomasei butașilor, crescuţi în Complexul de vegetație, a demonstrat diferență în creșterea plantelor în dependență de condițiile de nutriție. Produsele bacteriilor Az. chroococcum și Ps. fluoriscens au stimulat creşterea rădăcinilor, ce este foarte important pentru obţinerea butaşilor de calitate superioară. Masa rădăcinilor a 1 plante a variat de la 5,76 până la 10,68 g / plantă (tab.1). Tabelul 1. Efectul fertilizării asupra acumulării biomasei butaşilor (complex de vegetaţie, g/ 1 planta). masa medie a partea aeriană/ masa totală % față de Variante* rădăcinilor/planta planta medie/planta martor 1 7.58±2.78 16.09±2.32 23,67±4.79 100 2 5,10±0.63 16.30±1.37 21.35±0.73 90,2 3 6,34±2.18 17.26±2.01 23.60±3.95 99,7 4 9.50±1.70 30.96±5.91 40.47±5.63 170.9 5 8.7±2.67 32.27±8.82 40.97±8.78 173,1 6 8.4±1,89 19.41±4.10 27.82±5.95 117,5 7 9.04±2.26 23.80±3.92 32.85±5,93 138,8 8 5.76±1.38 17.61±2.02 23.37±2.73 98,7 9 9.30±1.50 22.42±1,95 31.75±1.99 134,1 10 10.68±0.89 28.75±2.64 39.43±2.77 166,8 *1. Martor, 2. Az. chroococcum, în sol, 3. Ps. fluoriscens, în sol, 4. Az. chroococcum + Ps.fluoriscens, în sol, 5. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens. în sol + Microcom-V - 1, foliar, 5. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens în sol+ Microcom-V - 1, foliar, 6. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens.+ Microcom-V - 0,5 , foliar, 6. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens.+ Microcom-V - 0,5 , foliar, 7. Az. chroococcum metaboliţi, foliar, 8. Ps. aureofaciens metaboliţi, foliar, 9. Az.chroococcum + Ps.aureofasciens metaboliţi foliar, 10. Az. chroococcum + Ps. aureofasciens. + Microcom-V 0,5, foliar. Sistem radicular mai bine dezvoltat a fost la plantele cu aplicarea comună a suspensiilor și metaboliților a 2 tulpini, acelorași metaboliți cu adăugarea microelementelor (corespunzător 9,50, 9,30 și 10,68 g/planta). Se observă inhibarea acumulării biomasei rădăcinilor în vasele cu Az. chroococcum și Ps. fluoriscens, introduse în sol, și cu metaboliți de Ps. aureofaciens. De regulă, rizobacteriile produc acid indolil acetic (AIA), care stimulează creșterea sistemului radicular. Majoritatea tulpinilor, care stimulează creșterea plantelor, produc AIA în cantități mici, dar a fost demonstrat, ca unele tulpini (pseudomonade și al.) produc AIA până la 20 mkg/ml AIA și inhibă creșterea rădăcinilor [8].

56 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor În variantele cu fertilizarea complexă (2 tulpini de bacterii în sol sau foliar + Microcom-V) lungimea medie a lăstarilor și masa părții aeriene este mai mare decât în variantă martor. Masa totală a unei plante a fost cea mai mare în variantele cu introducerea în sol a 2 tulpini de bacterii şi fertilizarea extraradiculară cu Microcom-V, aproximativ la acelaşi nivel - în varianta cu tratarea foliară cu metaboliții a acestor tulpini + Microcom-V. Se presupune, că în variantele unde au fost aplicate soluții de micronutrienţi şi bacterii, creşterea şi dezvoltarea mai intensa a plantelor rezultă de accesibilitatea mai sporită a elementelor nutritive către plante. 2. Conţinutul elementelor nutritive în sol sub butași. Determinarea conţinutului elementelor nutritive în sol după lichidarea experienţei în complexul de vegetaţie a demonstrat, că sub influenţă bacteriilor aplicate şi fertilizantului Microcom-V a sporit

conţinutul fosforului mobil (P2O5) în sol, în special după aplicarea extraradiculară a metaboliților bacterieni (tab.2). Tab. 2. Conţinutul N, P, K în rizosferă sub plantele de viţă de vie, soiul Codrinschii, experienţa din complexul vegetal (06.09.11). P O K O N total 2 5 2 Variante mobil schimbător % mg / 100g mg / 100g 1. Martor 0,13 4,48 15 2. Suspensia Az. chroococcum, în sol 0,12 4,0 15 3. Suspensia Ps. fluoriscens , în sol 0,13 4,48 15 4. Suspensia Az. chroococcum + Ps. fluoriscens în sol 0,12 5,20 15 5. Suspensia Az. chroococcum., + Ps. flfluoriscens uoriscens în sol + Micro-Micro- 0,12 5,28 15 com V-1, foliar 6. Suspensia Az. chroococcum +Ps. fluoriscens. + Microcom-V 0,12 6,76 15 0,5 foliar 7. Metaboliţi de Az. chroococcum foliar 0,11 9,68 15 8. Metaboliţi de Ps. aureofascens, foliar 0,11 6,76 15 9. Metaboliţi de Az. chroococcum + Ps. aureofascens, foliar 0,11 15,4 20 10. Metaboliţi de Az.������������������������������������������� chroococcum��������������������������������������� ����������������������������+ Ps. ���������������������aureofascens ���������+ Micro- 0,12 8,76 18 com-V 0,5 foliar.

De menționat, că sporirea conținutului de P2O5 în sol după aplicarea metaboliților a Az. chroococcum, care este cunoscut ca bacteria azotfixatoare, conţinutul N total

practic nu se schimbă. Conţinutul de K2O schimbător a sporit numai în variantele cu fertilizarea foliară cu metaboliţi de Az. chroococcum+ Ps. aureofascens aplicate fără și cu Microcom-V. Efectul analogic a fost menţionat de unii cercetători [6]. Determinarea conținutului formelor mobile a microelementelor în sol a demonstrat următoarea tendință: încorporarea în sol a suspensiilor bacteriene poate contribui la micșorarea conținutului de Fe, dar aplicarea foliară a metaboliților menține conținutul de Fe la nivelul Martorului; toate produsele bacteriene au contribuit la sporirea conținutului de Mn în solul rizosferic; suspensiile și metaboliții bacterieni, aplicate împreună cu Microcom-V, semnificativ a sporit conținutul de Zn în solul rizosferic; conținutul de Cu în cazul dat este aproape in toate variantele la nivelul Martorului și practic nu depinde de aplicarea fertilizanților (tab. 3). Este cunoscut faptul că pseudomonadele, inclusiv și Ps. fluoriscens, produc pigmenți fluorescenți galben-verde solubili - siderofore, care îndeplinesc funcția

57 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor de legare și transportare a Fe in celulele bacteriene [8]. Legarea Fe de sideroforele pseudomonadelor conduce la restrângerea creșterii fitopatogenelor și la ameliorarea creșterii plantelor. După datele prezentate în tab. 3 cel mai mic conținut de Fe în sol este în varianta cu încorporarea în sol a suspensiei de Ps. fluoriscens (77,8% față de martor); fertilizarea foliară a plantelor cu o soluție de metaboliții a Az. chroococcum + Ps. aureofascens + Microcom-V 0,5 foliar a contribuit la sporirea nivelului de Fe in rizosferă (122,2% față de martor). Tabelul 3. Conţinutul de microelemente în rizosferă, experienţa din complexul vegetal, soiul Codrinschii, mg/kg m.u. % la % la % la % la Var. * Cu Fe Zn Mn martor martor martor martor 1. 4.00 100 504.0 100 2.30 100 15.20 100 2. 4.00 100 448.0 88.9 2.30 100,0 17.10 112.5 3. 4.00 100 392.0 77.8 3.90 169.6 18.70 123.0 4. 4.60 115 448.0 88.9 2.30 100 22.20 146.1 5. 4.00 100 448.0 88.9 7.00 304.3 22.20 146.1 6. 4.00 100 448.0 88.9 7.30 317.4 16.40 107.8 7. 4.48 112 448.0 88.9 7.00 304.3 19.90 130.9 8. 4.00 100 504.0 100 4.60 200.0 16.40 107.9 9. 4.00 100 504.0 100 7.90 343,5 18.70 123.0 10. 4.00 100 616.0 122.2 2.30 100 17.60 115.8 *1. Martor, 2. Suspensia Az. chroococcum, în sol, 3.Suspensia Ps. fluoriscens , în sol, 4. Suspensia Az. chroococcum + Ps. fluoriscens în sol, 5. Suspensia Az.chroococcum., + Ps. fluoriscens în sol + Microcom V-1, foliar, 6. Suspensia Az. chroococcum + Ps. fluoriscens.+ Microcom-V 0,5 foliar, 7. Metaboliţi de Az.chroococcum foliar, 8. Metaboliţi de Ps. aureofascens, foliar, 9. Metaboliţi de Az. chroococcum + Ps. aureofascens, foliar, 10. Metaboliţi de Az. chroococcum + Ps. aureofascens + Microcom-V 0,5 foliar. 3. Conţinutul elementelor nutritive în organele butașilor în funcție de condiții nutritive. Detrminarea conţinutului de macroelemente în organele butașilor la sfârşitul experienţei a demonstrat tendință la sporirea N total în rădăcini şi frunze după fertilizarea butaşilor prin aplicarea suspensiilor bacteriene - în sol, și metaboliților – foliar, aparte și în comun cu Microcom-V (fig.1), ce poate fi ca urmare în primul rând a activităţii de Az. chroococcum, precum și a Ps. aureofascens. Conţinutul de P2O5 în frunze practic nu se schimbă, în rădăcini - se micşorează față de martor. Aplicarea tulpinilor Az. chroococcum cu Ps. aureofascens şi Microcom-V contribuie la sporirea de K2O în frunze. Scăderea concentrației de nutrienți în organele butașilor după fertilizare, care are loc în unele variante, poate fi asociată cu o creștere mai intensivă a plantelor și cu acumularea de biomasă mai mare (tab.1), atunci când are loc așa numit efectul de diluare. Modificările concentrației microelementelor în rădăcini în general coincid cu modificările în rizosfera butașilor. Se observă tendință la micșorarea conținutului de Mn, Zn, Fe în rădăcini sub influența suspensiilor bacteriene încorporate în sol, și sporirea slab semnificativă după fertilizarea foliară cu metaboliții bacterieni.

58 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Se presupune, că adăugarea unui complex de microelemente la pseudomonade menţine nivelul necesar de fier în plante. Efectul nutriției foliară asupra creșterii concentrației de nutrienți în rădăcinile plantelor se datorează faptului că a sporit intensitatea fotosintezei, transportului ascendent de materie organică spre rădăcini, intensitatea creșterii rădăcinilor și capacitatea de absorbție a acestora.

Fig. 1. Conținutul de N, P, K în rădăcinile (A) și frunzele (B) butaşilor viţei de vie în funcție de aplicarea microelementelor și bacteriilor PGPB. Variante: 1. Martor; 2. Az. chroococcum, în sol; 3. Ps. fluoriscens, în sol; 4. Az. chroococcum+ Ps. fluoriscens; în sol, 5. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens, în sol + Microcom-V, 1, foliar; 6. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens + Microcom-V, 0,5 foliar; 7. Az. chroococcum, foliar; 8. Ps. aureofascens, foliar; 9. Az. chroococcum + Ps. aureofascens, foliar; 10. Az.. chroococcum + Ps. aureofascens + Microcom V, 0,5, foliar. Analiza conţinutului de microelemente în frunzele plantelor scoate în evidenţă diminuarea cantităţii de Zn şi sporirea semnificativă a Cu practic în toate variantele faţă de martor, în special după încorporarea suspensiei în sol. În variantele cu adăugarea Microcom-ului, cantitatea Cu se micşorează parţial faţă de alte variante. Se observă tendinţă de creştere a conţinutului de Fe şi Mn în frunzele sub influenţa bacteriilor, în special după fertilizarea foliară cu metaboliții bacterieni. Efectul nutriției foliară asupra conținutului anumitor elemente nutritive în organele plantelor este asociat nu numai cu transportul descendent a lor din frunze, dar și cu intensitatea fotosintezei. Fertilizarea extraradiculară a plantelor sporește fotosinteza viței de vie [2, 11], care mărește fluxul de materie organică în sistemul radicular, sporește respirația, creșterea rădăcinilor, creșterea suprafeței lor și, prin urmare, o creștere a cantității de substanțe minerale care este accesibilă plantei. Un indice important a statusului mineral a plantelor este extragerea elementelor nutritive cu biomasa şi coeficientul de absorbție biologică. Calculele ne-au arătat că fertilizarea butaşilor de viţă de vie cu suspensiile şi metaboliţii a două tulpini de bacterii Azotobacter chroococcum şi Pseudomonas aureofascens majorează extragerea elementelor nutritive principale precum şi a microelementelor din partea aeriană a butaşilor, în deosebi la adăugarea complexului de microelemente. Aşa dar, extragerea

P2O5 de către frunze în variantele cu introducerea în sol a suspensiilor a două tulpini de microorganisme + aplicarea foliară cu Microcom-V a constituit 124,6% comparativ

cu varianta martor, К20 – 172,2%, N – 160%. Extragerea microelementelor Zn, Cu, Fe, Mn, este mai ridicată în variantele cu introducerea în sol a suspensiilor Az. chroococcum şi Ps. aureofascens + Microcom-V cu doza 0,5, unde el corespunzător

59 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor a constituit 179,16, 221,1, 159,6 и 236,5 % în comparaţie cu varianta martor. Majorarea extragerii elementelor nutritive de către plante din solul inoculat cu microorganisme, poate fi legat de faptul majorării exudării rădăcinilor compuşilor fenolici sub influența acidului indolil acetic bacterian. Iar compușii fenolici, așa cum se știe, formează o parte semnificativă a compușilor solubili în apă ai materiei organice din sol și pot participa la migrarea diferitelor elemente în profilul solului [1, 13].

Fig. 2. Conținutul de microelemente în rădăcinile (A) și frunzele (B) butaşilor viţei de vie în funcție de aplicarea microelementelor și bacteriilor PGPB. Variante: 1. Martor; 2. Az. chroococcum, în sol; 3. Ps. fluoriscens, în sol; 4. Az. chroococcum+ Ps. fluoriscens; în sol, 5. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens, in sol + Microcom-V, 1, foliar; 6. Az. chroococcum + Ps. fluoriscens + Microcom-V, 0,5 foliar; 7. Az. chroococcum, foliar; 8. Ps. aureofascens, foliar; 9. Az. chroococcum + Ps. aureofascens, foliar; 10.Az.. chroococcum +Ps. aureofascens +Microcom V, 0,5, foliar. Unul dintre indicatorii statutului mineral a plantelor este coeficientul de absorbție biologică, care este raportul dintre conținutul de element din cenușa plantei și concentrația acesteia în sol. Calculele coeficientului de absorbție biologică efectuate de către noi, au arătat că Zn, care aparține grupului de elemente cu absorbție intensă (> 10), se acumulează intensiv în rădăcinile butaşilor, însă în frunzele din variantele fertilizate acest indice este cu mult mai mic, comparativ cu varianta martor. Coeficientul de absorbție biologică a altor elemente variază în limitele de la 1-10; pentru Cu el este semnificativ mai mare în frunze decât în rădăcini, şi în toate variantele fertilizate este mai mare decât în varianta martor. Probabil, aceasta se datorează aderenței mai mare a Cu de către frunze din preparatele care conţin Cu, utilizate contra Plasmopara viticola. Coeficientul de absorbție biologică a Fe este relativ mic, în deosebi în frunze, unde el creşte în comparaţie cu martorul la inoculare şi fertilizarea foliară. Pentru Mn se observă a tendinţă descendentă a coeficientul de absorbție biologică, sub acţiunea preparatelor microbiene. Datele obținute indică faptul, că necătând la îmbunătățirea capacității de absorbție a plantelor datorită bacterizării rădăcinilor și a fertilizării foliare, nu există o acumulare excesivă de nutrienți în plante. 4. Conţinutul de microelemente în sol sub plantele de rod în experiență pe lotul experimental a fost determinat în a două jumătate a perioadei de vegetație. Conținutul de Cu în sol sub plantele de rod este semnificativ sporit în comparație cu solul folosit în Complexul de vegetație - 14,4 și 4,0 mg/kg m.u., datorită tratării multiple cu preparate ce conțin Cu contra Plasmopara viticola (tab.4).

60 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Tab. 4. Conţinutul de microelemente în sol sub viţă de vie după fertilizarea foliară, lotul experimental, soiul Codrinschii, mg/kg m.u. Vari- Adme, % la % la % la % la Cu Fe Zn Mn ant* cm martor martor martor martor 0-30 14,40 100 475.0 100 3,46 100 34,55 100 1. 30-60 8,80 100 409.0 100 3,45 100 34,5 100 0-30 15,20 105,6 382,0 80,4 4,32 124,8 43,20 125,0 2. 30-60 12,80 145,5 426,0 104,2 4,47 129,6 44,70 129,6 0-30 12,80 88,9 455,0 95,8 4,47 129,2 44,70 129,4 3. 30-60 14,00 97,2 455,0 111,2 5,70 165,2 56,95 165,1 0-30 7,60 52,8 436,0 91,8 3,53 102,0 35,30 102,2 4. 30-60 8,00 90,9 441,0 107,8 3,93 113,9 39,30 113,9 *1. Martor, 2. Pseudomonas aureofascens, 3. Azotobacter chroococcum, 4. Microcom-V (0,5)+ Biosurfactant. Este clar pronunţată tendința de micşorare a conţinutului de Cu în sol în variantele cu Microcom, ce confirmă presupunerea noastră, exprimată în anii precedenți, despre efectul Microcom-ului în diminuarea conţinutului excesiv a acestui element în sol sub plantele multianuale [9]. Ca și în experiența montată în Complexul de vegetație, se observă tendinţă la sporirea conţinutului de Zn şi Mn în sol după fertilizare foliară cu metaboliții bacterieni de Ps. aureofascens şi Az.chroococcum. Aceasta poate indica despre faptul că fertilizarea viței de vie cu metaboliții bacterieni și micronutrienți nu numai activează procesele metabolice în țesuturile vegetale [24], dar de asemenea promovează scurgerea microelementelor Zn şi Mn cu fluxul descendent a asimilatelor în a doua jumătate a perioadei de vegetație și stocarea lor în organele de depozitare. Majorarea conținutului de Zn în fluxul descendent a viței de vie a fost menționată de Стоев К. Д. [14]. Acest lucru poate indica faptul că fertilizarea foliară a viţei de vie cu metaboliţii microorganismelor şi a complexului de microelemente, nu numai că activează procesele metabolice în țesuturile vegetale ale plantelor, dar şi contribuie la transportul descendent de asimilate a microelementelor și stocarea lor în organele multianuale a plantelor în a doua jumătate a perioadei de vegetație. Concluzie Determinarea biomasei butaşilor viţei de vie, conţinutului de substanţe nutritive în sol şi organele plantelor, calcularea extragerii substanțelor nutritive şi coeficientului de bioabsorbţie, mărturisesc de faptul că, aplicarea suspensiei şi metaboliţilor bacteriilor stimulatoare de creştere Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluoriscens şi Pseudomonas aureofascens împreună cu complexul de microelemente Microcom-V în doză 0,5 la creşterea butașilor viţei de vie, contribuie la îmbunătăţirea statusului mineral a plantelor urmată de perfecționarea calității butașilor (mai bine se dezvoltă sistemul radicular și partea aeriană, de asemeni se accelerează dezvoltarea și maturizarea lăstarilor). Referinţe 1. Bloomfield, .C The possible significance of polyphenols in soil formation, J. Sci. Food Agric., 1957, vol. 8, no. 7, pp. 389–392. 2. David Tatiana. Influenţa microelementelor şi a bacteriilor PGPB asupra productivităţii viţei de vie. //Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 3, 2018 p.82.

61 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor 3. Drewry, J.J., Parkes, R., Taylor, M.D. 2017. Soil quality and trace elements for land uses in the Wellington region and implications for farm management. In: Science and policy: nutrient management challenges for the next generation. (Eds L. D. Currie and M. J. Hedley). http://flrc.massey.ac.nz/ publications.html. 12 p. 4. Glick BR, Cheng Z, Czarny J, Duan J. Promotion of plant growth by ACC deaminasecontaining soil bacteria. //Eur J Plant Pathol 2007;119:329–39. 5. Veliksar S., Toma S. Foliar treatment – effect on productivity and plant resistance. //Simpozion ştiinţific “Agricultura în perspectiva integrării europene”, 2003, Iaşi, România. CD, 6 pagini. 6. Richardson AE, Hocking PJ, Simpson RJ, George TS. Plant mechanisms to optimize 7. access to soil phosphorus. //Crop Pasture Sci, 2009, 60: 124–143. 8. Zahir ZA, Arshad M, Frankenberger WT (2004) Plant growth promoting rhizobacteria: applications and perspectives in agriculture. Adv Agron 81:96–168 9. Zahir, A.Z., Arshad, M., Frankenberger, W.T., 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: applications and perspectives in agriculture. //Adv. Agron. 81, p. 97-168 10. Боронин А.М. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений. / Биология, 1998,с. 25-31. 11. Великсар С. Г. Микроэлементы в виноградарстве Молдавии. 1985. Кишинёв: Штиинца, 150 с. 12. Великсар С.Г., Тома С.И., Тудораке Г.Ф., Давид Т., Братко Д. Комплексное обеспечение растений микроэлементами и устойчивость винограда к низким температурам./ Международная конференция «Современная физиология растений: от молекул до экосистем», г.Сыктывкар, Россия, июнь 2007, т.2, с.59-61. 13. Великсар С. Г., Леманова Н.Б. Bлияние комбинации микроэлементов и бактериальных штаммов Ps. fluorescens, Az. chroococcum и B. subtilis на фотосинтетическую активность и рост саженцев винограда./ XII International conference Biotechnology for Agriculture and Environmental Protection (daRadostim), Odessa, Ukraine. 2016.Proceedings. ISBN 978-617-689-179-6. P. 58-90. 14. Великсар, С.Г., Н.Б. Леманова., Тома, С.И., Давид, Т.В.. Эффективность использования микроэлементов совместно с метаболитами ростстимулирующих бактерий в питомниководстве. //Агрохимия, 2016, 2, с. 71–79. 15. Кононова М. М., Александрова И. И. Фенольные соединения почвы и их роль в образовании гумусовых веществ //материалы I всес. Симпозиума «Фенольные соединения и их биологические функции». М.: Наука, 1968, с 302-310

62 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor

УСТЬИЧНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ И ТРАНСПИРАЦИОННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ СОИ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ СТРЕССЕ Харчук Олег, Кириллов Александр, Клейман Эмиль, Скурту Георгий, Баштовая Светлана, Платовский Николай, Кистол Марчела Институт генетики, физиологии и защиты растений Резюме S-au studiat modificările conductivităţii stomatale (CS), temperaturii frunzelor, coeficientului de transpirație (CT) a frunzelor şi productivităţii semincere a plantelor de soia în condiții de stres complex (deficit de apă, temperatură înaltă, conținut sporit de bicarbonat în sol etc.). S-a constatat că conţinutul sporit de bicarbonat în sol pe fondal de umiditate suficientă condiţionează tendinţa de reducere a CS și CT frunzelor (cu o creștere a diferenței de temperatură “frunze - aer”). În condiții de stres complex (secetă pe fondal salinizat) diminuează CS şi CT frunzelor, suprafața foliară și productivitatea

62 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor seminceră a plantelor. Eficiența utilizării apei (EUA) de către plantele de soia determinată prin raportul dintre masa uscată și transpirația plantelor întregi este aproape de raportul dintre respirația și transpirația frunzelor; EUA calculată prin raportul dintre fotosinteză şi transpirația frunzelor este mult mai mare. Cuvinte cheie: soia, conductivitatea stomatelor, eficiența utilizării apei,stres complex, productivitatea seminceră Depus la redacţie 14 mai 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Harciuc Oleg, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor al Academiei de Ştiinţe a Moldovei, str. Pădurii, 20, MD-2002 Chişinău, Republica Moldova, e-mail: [email protected] Введение Территория Республики Молдова характеризуется засухами и повышенными температурами [2], повышенной минерализацией поверхностных и подземных вод [23], повышенной щелочностью почвенного раствора, где доминирует бикарбонат-анион [23, 24], что оказывает существенное влияние на рост и развитие растений. Среди ключевых свойств устьиц отмечаются реакция на температуру [10] и уровень влагообеспеченности растений. При высоких температурах устьичная проводимость (УП), а не фотосинтез, коррелирует с урожаем [9]. При недостатке влаги, «чтобы увеличить производство биомассы, нужно больше воды для транспирации» [10]. Величина накопления сухой массы растением прямо пропорциональна нормализованной транспирации [17]. Транспирационный

коэффициент (ТК, кг Н2О/г сухой массы, отношение количества транспирированной воды к продукции сухого вещества) является первичным показателем эффективности использования воды растением [18]. Обратная величина ТК, отношение количества биомассы к массе транспирированной воды, является показателем эффективности транспирации. На уровне ценоза эффективность использования воды (ЭИВ) определяется как отношение количества произведенного сухого вещества (г) к количеству использованной (затраченной) воды (кг), при этом в количество использованной воды входят осадки и изменение влагозапасов почвы [11]; этот термин (ЭИВ) также называют «продуктивность воды» [34]. Чистую транспирацию целых растений сложно измерить, поэтому часто используют параметры на уровне листа. Например, определяют характеристическую (intrinsic, i) эффективность использования

воды (ЭИВi) за короткие временные периоды, как отношение «мгновенной»

или дневной СО2-ассимиляции (общая ассимиляция СО2 минус дыхание) к весу транспирированной воды [13]. A. Blum (2009) в проблеме эффективного использования воды выделяет максимизацию доли транспирации растений в

расходе почвенной влаги [1]. Установлено, что ЭИВi листьев сои, определенная по отношению величины фотосинтеза к транспирации уменьшается с увеличением

устьичной проводимости [30, 32]. Оценка ЭИВi листа по отношению фотосинтеза к транспирации примерно в 20 раз больше, чем ЭИВ на уровне ценоза [28]. Показано, что увеличение отношения фотосинтеза к транспирации на уровне листа при уменьшении устьичной проводимости листьев растений сои является

63 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor кажущимся увеличением продуктивности воды по причине, одновременного с уменьшением устьичной проводимости (УП) листьев, уменьшения листовой поверхности (ЛП) растений [25], что уменьшает фотосинтетический потенциал. Эффективное использование воды на уровне ценоза считается более важным

для урожая, чем ЭИВi листа [25, 14]. Признаком щелочного засоления (более вредного по сравнению с засолением нейтральными солями) является повышение щелочности как почвенного раствора, так и тканей растений [5]. На засоленных, черноземно-луговых солонцевато-солончаковых почвах Республики Молдова, рН почвенного раствора превышает 8 даже после проведения мелиоративных мероприятий [21]. С ростом рН продуктивность растений сои уменьшается [12; 25]. Исследования по действию на растения щелочного засоления в основном проводятся при высоких рН (8,2÷10,6) за счет добавки к

бикарбонату натрия соли Na2CO3 [4, 5, 16]); что типично лишь для малой доли почвенных угодий Республики Молдова. В условиях более слабого засоления, при повышенном содержании в почве преимущественно бикарбонатного аниона, водный статус растений сои, включая ТК листьев, изучен недостаточно. Известно, что на водный статус растений существенно влияют и другие факторы среды (освещенность, температура, влажность воздуха и др.).Однако, при всей актуальности проблемы многие фундаментальные физиологические вопросы эффективности использования воды растениями остаются нерешенными. В настоящей статье поставлена задача изучить изменения устьичной проводимости, температуры листа, транспирационного коэффициента и семенной продуктивности растений сои при комплексном стрессе (водном, температурном, повышенном содержании бикарбоната в почве, сухости воздуха и др.). Материалы и методы Исследования проводили на растениях сои сорт Амелина, выращенных в сосудах объемом 10 л (3 растения на сосуд) в контролируемых условиях вегетационного комплекса Института генетики, физиологии и защиты растений. Схема эксперимента включала следующие варианты: 1) контроль – растения, выращенные в оптимальных условиях (незасоленная почва, 70% ПВ); 2) растения, выращенные на засоленной почве при влагообеспеченности 70% ПВ; 3) растения, подверженные комплексному стрессу (засоление + повторяющаяся засуха: в фазе первого тройчатого листа и в фазе цветения- формирования бобов). Засоление моделировали внесением при набивке сосудов бикарбоната натрия, 0,15% к весу почвы. Характеристика почвы дана в табл. 1. Содержание гумуса – 2,06-2,08%. Основные показатели обеспеченности почвы элементами минерального питания

(мг/100 г почвы): нитрификационная способность, N-NO3 – 1,46-1,48; мобильный

фосфор, Р2О5 – 1,00-1,01; обменный калий, К2О – 2,12-2,15. Как следует из табл. 1, внесение бикарбоната натрия (0,15% от сухой массы почвы) повысило щелочность почвенного раствора, до рН 8,0. Круглосуточный мониторинг параметров газообмена растений сои осуществляли в алгоритме работы монитора фотосинтеза и транспирации РТМ-48А («Bio Instruments SRL», Республика Молдова), ранее описанного в [19]. Устьичную проводимость листьев определяли фитомонитором РТМ-48А с температурными датчиками LT-LC [30]. Измерения параметров газообмена

64 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor проводили в типичные летние дни, 68-70 дней после сева (в конце периода второй засухи), в фазе R2 (полное цветение) по общепринятой классификации фаз развития сои [3]. Таблица 1. Химический состав почвы в сосудах вегетационного опыта. Обменные катионы, Карбонаты, Вариант рН мг/100 г почвы % Са2+ Mg2+ Σ незасоленная почва (контроль) 2,52 7,2 19,2 2,8 22,0 +0,15% бикарбоната натрия 2,65 8,0 17,4 2,0 19,4 Индекс хлорофилла определяли хлорофиллометром SPAD-502 [8]. Листовую поверхность растений (ЛП) определяли недеструктивно, по линейным параметрам центральной листовой пластинки тройчатого листа сои, суммированием площадей всех настоящих (тройчатых) листьев [27]. После созревания семян проводили уборку и учет продуктивности растений. Семенную продуктивность на единицу листовой поверхности (СПЛП) определяли делением массы семян при уборке на величину ЛП [31]. В круглосуточной динамике с интервалом 15 минут были измерены такие -2 -1 показатели: полный фотосинтез (μмольСО2 м сек ), ассимиляция СО2 (полный -2 -1 -2 -1 фотосинтез минус дыхание, (μмольСО2 м сек ), транспирация (мгН2О м сек ), устьичная проводимость (мм сек-1), температура листа и др. Газообмен измеряли на зрелых тройчатых листьях растений сои. В связи с ростом температуры воздуха в дневной динамике наиболее стрессовым по сумме двух факторов (температуры воздуха и относительной влажности воздуха) является послеобеденный период [28]. В настоящей работе мы изучали величины устьичной проводимости, температуры листа и ТК листьев преимущественно с 15 до 17 часов. Достоверность учета влияния температуры листа увеличена нами за счет устранения случайных помех (типа облаков): для каждой временной точки в отдельности (в течение 3 часов через 15 минут) вычисляли разность температур листа между вариантами, и статистическую обработку проводили по выборке вычисленных разностей. Статистический анализ данных. Повторность определений – 3х-кратная для ЛП и семенной продуктивности, 4х-кратная для показателей водного статуса. Провели дисперсионный анализ полученных параметров по наименьшей средней разности (НСР) для разных уровней значимости: [22]. Результаты и обсуждение В таблице 2 приведены результаты определений относительного содержания воды (ОСВ) в листьях растений сои сорт Амелина в вегетационном опыте 2018 года в контрольном варианте (70% без засоления), а также на фоне повышенного содержания бикарбоната натрия в почве (при двух уровнях влагообеспеченности: 70% ПВ и повторная засуха 40% ПВ). ОСВ определяли при окончании (35 и 72 дней после сева, ДПС) каждого из двух периодов засухи. При влажности 70% ПВ повышенное содержание бикарбоната в почве к фазам R2-R3 увеличило величину ОСВ. Подобное влияние бикарбоната наблюдали и ранее [29]. В период первой засухи (фазы V1-V2) влияние недостатка влаги

65 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor на величину ОСВ листьев растений сои было меньше в сравнение с повторной засухой (фазы R2-R3). Различный водный статус растений сои на изучаемых вариантах повлиял на величину листовой поверхности (ЛП) растений (Табл. 3). Таблица 2.Влияние повышенного содержания бикарбоната натрия в почве и уровня влагообеспеченности на относительное содержание воды в листьях сои (2018, сорт Амелина). ОСВ, % от насыщения Вариант 35 ДПС (18 июня) 72 ДПС (25 июля) 70% незасоленный (контроль) 92,3 ± 1,1 77,9 ± 0,5 70% бикарбонат 89,3 ± 1,2 82,5 ± 0,8 40% бикарбонат 78,3 ± 0,8 50,8 ± 0,1 Первая засуха (в фазах V1-V2) не оказала достоверного влияния на величину ЛП растений сои, что соответствует достаточно высоким значениям ОСВ листьев (78÷92%, табл. 2). На фоне повышенного содержания бикарбоната в почве вторая засуха (в фазах R2-R3) существенно снизила ЛП растений сои, при этом учет прироста ЛП за 9 дней изучаемого периода (63→72 ДПС) повышает достоверность различий между вариантами опыта. Таблица 3. Влияние повышенного содержания бикарбоната натрия в почве и уровня влагообеспеченности на ЛП растений сои (2018, сорт Амелина). ЛП, дм2 Прирост за 9 Вариант 63 ДПС 72 ДПС дней ∆ (ЛП), дм2 (16 июля) (25 июля) 70% незасоленный (контроль) 2,52 ±0,15 4,58 ±0,79 2,06 ±0,73 70% бикарбонат 3,34 ±0,34 5,21 ±0,24 1,87 ±0,25 40% бикарбонат 3,47 ±0,32 3,87 ±0,32 0,40 ±0,06

В Таблице 4 приводятся результаты, характеризующие изменения СО2-

ассимиляции (Ан), транспирации (Т), устьичной проводимости (УП) и разности. температур «лист-воздух» (∆) под влиянием повышенного содержания бикарбоната в почве. На фоне бикарбоната УП и Т ниже: 4,7±1,5 против 11,6±2,3 -2 -1 мм/сек. и 25,3±3,6 против 41,8±6,3 мг Н2О м сек соответственно; при этом -2 -1 Ан несколько повышается, с 11,4±2,0 до 15,4±2,5 μмоль СО2 м сек , а при комплексном стрессе происходит резкое снижение параметров всех этих показателей. Важным фактором транспирации является относительная влажность воздуха (выражаемая величиной дефицита давления водяных паров, ДДП, кПа). Дневная динамика этого параметра приведена на Рис.1. В разные дни величина ДДП может существенно отличаться. Для одинакового временного периода, с 15 до 18 часов, в два последовательных дня ДДП составляло: 1,98±0,02 кПа (21.07.2018) и 2,50±0,03 кПа (22.07.2018). Для листьев растений контрольного варианта (70% ПВ, без засоления) средняя величина ТК одинакова при измерении в оба последовательных дня, однако при большем ДДП (22.07.2018) ТК более стабилен, при более высоком транспирационном охлаждении листа, чем при меньшем ДДП (21.07.2018).

66 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Таблица 4. Влияние повышенного содержания бикарбоната в почве и

комплексного стресса на величину СО2-ассимиляции (Ан), транспирации (Т), устьичной проводимости (УП) и разности температур «лист-воздух» (∆) для листьев растений сои (2018, сорт Амелина). -2 -1 -2 -1 -1 Дата Ан, μмоль СО2 м сек Т, мг Н2О м сек УП, мм сек ∆, °С 70% незасоленный контроль 21.07. 8,7±2,7 33,1±3,9 10,4±2,0 -0,85±0,35 22.07. 11,4±2,0 41,8±6,3 11,6±2,3 -2,39±0,35 70% бикарбонат 22.07. 15,4±2,5 25,3±3,6 4,7±1,5 -1,86±0,24 40% бикарбонат 20.07. 1,6±0,3 4,9±1,0 0,4±0,1 3,33±0,55 21.07. 2,4±02 3,4±0,9 0,3±0,1 2,09±0,55 Установлено, что, относительно контрольного варианта (29,24 °С) температура листа при повышенном содержании бикарбоната была выше на 0,74±0,23 °С, а

величина ТК существенно ниже, 41±5 против 88±4 г Н2О/г СО2. В табл. 5 представлены физиологические параметры на уровне листа в послеполуденные часы (15-17 часов, 820±150 μмоль квантов ФАР*м-2*сек-1, температура воздуха 30,1±0,1°С).

Рисунок 1. Дневная динамика дефицита давления паров воды (ДДП, 22.07.2018).

Таблица 5. Влияние повышенного содержания бикарбоната в почве и комплексного стресса на послеполуденные величины устьичной проводимости (УП), разности температур «лист-воздух» (∆t), транспирационного коэффициента

(ТК) листьев и компонент ТК (нетто-фотосинтеза, Ан) и транспирации (Т) (2018, сорт Амелина).

Ан, μмоль Т, ммоль ТК, УП, -2 -2 вариант -1 ∆t, °С СО2 м Н2О м мгН2О/ мм сек -1 -1 сек сек мгСО2 70% ПВ, пресный (контроль) 10,6 ± 1,0 -1,7 ± 0,8 9,8 ± 1,6 36,7 ± 5,0 88 ± 4 бикарбонат 70% 4,7 ± 1,5 -1,8 ± 0,4 15,4 ± 2,5 25,3 ± 3,6 41 ± 5 40% ПВ, бикарбонат 0,3 ± 0,1 2,2 ± 0,9 2,4 ± 0,2 3,3 ± 1,0 39 ± 14 При повышенном содержании бикарбоната натрия в почве кажущееся тождество транспирационных коэффициентов при разной (70 и 40% ПВ)

67 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor влагообеспеченности растений сои вызвано разной динамикой физиологических параметров (Рис. 2а и 2б).

Рисунок 2. Температурная зависимость транспирацион- ного коэффициента листьев сои при комплексном стрессе (сорт Амелина, 15-18 часов): A (A) повышенное содержание бикарбоната в почве (ДДП 2,50±0,03 кПа); (B) почвенная засуха на фоне повышенного содержания бикарбоната в по- чве (ДДП 1,98±0,02 кПа).

B Устьичная проводимость является ключевым показателем для ТК листа и семенной продуктивности растений при солевом и комплексном стрессе. При повышенном содержании бикарбоната натрия в почве ТК и УП снижаются на обоих фонах влагообеспеченности (как при 70%, так и при 40% ПВ), однако за счет разных механизмов: при 40% ПВ – при преимущественном снижении

УП и Т (и меньшем снижении Ан) на фоне типичного для засухи перегрева листа; при 70% ПВ – без перегрева листа и без снижения (даже при некотором

увеличении) Ан при значительно меньшем (на порядок) снижении УП и Т (по сравнению с засухой). При 40% ПВ сильно уменьшается прирост ЛП (табл. 3), что является основным фактором снижения урожая. В 2017 г., при недостатке влаги (40% ПВ) на фоне повышенного содержания бикарбоната, ЛП целого растения (96 ДПС) уменьшилась, по сравнению с 70% ПВ, с 11,4 ±0,6 до 4,7 ±0,2 дм2/ растение, что привело к снижению семенной продуктивности с 6,05 ±0,19 до 4,37 ± 0,25 г/растение (табл. 7). Увеличение отношения фотосинтеза к транспирации на уровне листа при уменьшении устьичной проводимости листьев растений сои является кажущимся увеличением продуктивности воды [25]. В световой период суток

листья растений сои в поле в среднем характеризуются ЭИВi 10 мг СО2/г Н2О [6]. При непрерывном (днем и ночью), в течение нескольких суток, мониторинге

68 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor растений сои произрастающих в сосудах мы наблюдали еще более высокую

эффективность транспирации на уровне листа (суточная ЭИВi 18±3 г СО2/кг Н2О)

[28]. Эти величины многократно превышают значение в 2,5 г/кг Н2О для ЭИВ целых растений сои (вычисленную нами на основании опубликованных Liu et al. [7] данных по сухой массе и транспирации целых растений). На Рис. 2 показана зависимость транспирационного коэффициента от температуры листа (в послеполуденные часы). Известно, что при оптимальной влагообеспеченности увеличение температуры листа с 35 до 40°С снижает

ассимиляцию СО2 (по нетто-фотосинтезу) на единицу транспирированной воды на 14% на каждый градус повышения температуры [26]. Из Рис. 2 следует, что при повышенном содержании бикарбоната в почве ТК ниже. Однако (при снижении УП и увеличении разности температур «лист - воздух»), это кажущееся улучшение эффективности транспирации, что доказывается снижением семенной продуктивности на единицу листовой поверхности растений: в 2017 г. 0,527±0,016 против 0,611±0,010 г/дм2 в контроле (табл.7). Анализ данных литературы и собственных результатов показывает несоответствие величин ЭИВ на уровне листа и целого растения (а также ценоза). Liu et al. (2005) привели данные по транспирации целых растений сои и динамике их веса в онтогенезе [7], на основании которых мы смогли оценить эффективность использования воды (ЭИВ) растениями:

2,5 г сухой массы/кг воды. Эта величина полностью совпадает с оценкой ЭИВi на уровне листьев сои как отношения величины дыхания к транспирации (2,5 г/кг воды); при этом отношение фотосинтеза к транспирации почти на порядок выше

[28]. При той же интенсивности фотосинтеза, как у Liu et al. [7] суточная ЭИВi на

уровне листа равна 18±3 г СО2/кг Н2О [28], что говорит о необходимости новых критериев оценки ЭИВ на уровне листа [28]. В табл. 6 приведены данные по величине индекса хлорофилла (ИХ) в листьях растений сои в динамике вегетационного периода. Таблица 6. Влияние повышенного содержания бикарбоната в почве и комплексного стресса на величину индекса хлорофилла (2017, сорт Амелина). Индекс хлорофилла, отн. ед. вариант 72 ДПС 90 ДПС пресный контроль 70% 0,161 ± 0,002 0,143 ± 0,004 повышенное содержание бикарбоната 70% 0,182 ± 0,003 0,122 ± 0,004 бикарбонатная засуха 40% 0,203 ± 0,003 0,185 ± 0,004 Имеются экспериментальные доказательства роста урожая новых сортов (по сравнению со старыми) за счет удлинения периода накопления сухого веса растений [15]. Эти данные [15] поясняют снижение индекса хлорофилла во второй половине сезона (несмотря на достаточно высокий уровень скорости роста листьев (табл.3 и 7), что мы наблюдали при повышенном содержании бикарбоната натрия в почве при влагообеспеченности 70% ПВ. Повышение ИХ при водном стрессе (40% ПВ), положительное само по себе (повышает ЭИВ на уровне листа), перекрывается сильным отрицательным эффектом - торможением роста листьев (табл.3 и 7), что в итоге (несмотря на повышение ЭИВ и семенной продуктивности листовой поверхности, СПЛП) приводит к

69 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor снижению продуктивности на уровне растения (семенная продуктивность) и ценоза (урожай). В целом, для повышенного содержания бикарбоната в почве существенными показателями являются: при 70% ПВ - УП и ИХ, а при 40% ПВ (водный стресс) – ЛП (торможение роста) и УП (закрывание устьиц). В табл. 7 приведены данные по величине ЛП и семенной продуктивности растений сои. Представляет интерес усредненная по целому растению величина СПЛП (по [31]). Таблица 7. Влияние повышенного содержания бикарбоната в почве и комплексного стресса на показатели продуктивности растений сои с. Амелина. вариант Семена, ЛП (96 ДПС), СПЛП, г/растение дм2 г/дм2 70% ПВ, незасоленный (контроль) 6,42 ± 0,55 9,66 ± 0,63 0,61 ± 0,01 Бикарбонат, 70% ПВ 6,05 ± 0,19 11,38 ± 0,58 0,53 ± 0,03 бикарбонат, 40% ПВ 4,37 ± 0,25 4,66 ±0,22 0,76 ± 0,12 Согласно данным таблиц 6 и 7, СПЛП коррелирует с индексом хлорофилла (90 ДПС). Этот результат соответствует литературным данным о росте урожая сои за счет удлинения периода накопления растениями сухого веса [15]. Ранее нами установлена причина противоречий традиционной оценки эффективности использования воды растением по измерениям на уровне листа: увеличение отношения фотосинтеза к транспирации на уровне листа при уменьшении устьичной проводимости листьев растений сои является кажущимся увеличением продуктивности воды по причине одновременного с уменьшением устьичной проводимости (УП) листьев, уменьшения листовой поверхности (ЛП) растений [25] - это уменьшает фотосинтетический потенциал, семенную продуктивность растений и урожай На основании изложенных данных сделан концептуальный вывод, что эффективность использования воды (ЭИВ) растениями определяется устьичной

проводимостью и газообменом листьев: прежде всего транспирацией (Н2О-

газообмен) и дыханием (СО2-газообмен), а также сезонной динамикой фотосинтетического потенциала и семенной продуктивности растений, с ориентацией на ЭИВ выше уровня, достигнутого в Европе [33]. Выводы 1. При повышенном содержании бикарбоната в почве на фоне влагообеспеченности 70% ПВ устьичная проводимость (УП) и транспирационный коэффициент (ТК) листьев имеют тенденцию к снижению, на фоне увеличения разности температур «лист-воздух». 2. При комплексном стрессе (засуха на фоне засоления) снижается УП и ТК листьев, площадь листовой поверхности и семенная продуктивность растений, хотя на единицу листовой поверхности семенная продуктивность может повышаться. 3. Эффективность использования воды растениями сои, определенная по

отношению сухого веса к транспирации целых растений, близка к величине ЭИВi

листьев, рассчитанной по отношению величины дыхания к транспирации; ЭИВi листа по отношению фотосинтеза к транспирации существенно выше.

70 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Fiziologia şi Biochimia Plantelor Список литературы 1. Blum A., Effective use of water (EUW) and not water-use efficiency (WUE) is the target of crop yield improvement under drought stress. Field Crops Research, 2009, Volume 112, Issues 2–3, рр. 119-123 2. Constantinov T. Distribuirea în timp a precipitaţiilor diurne în Republica Moldova. Seceta şi căile fiziologo-biochimice de atenuare a consecinţelor ei asupra plantelor de cultură (Materialele Simpozionului al II-lea), Chişinău, Moldova 23 iunie 1999, 1999, p. 4-14. 3. Fehr, W.R. and Caviness, C.E. Stages of Soybean Development. Iowa State University of Science and Technology, Ames, 1977, Special Report, 80, 12 p. 4. Fu J., Liu Z., Li Z., Wang Y., Yang K. Alleviation of the effects of saline-alkaline stress on maize seedlings by regulation of active oxygen metabolism by Trichoderma asperellum. PLoS ONE, 2017, 12(6): e0179617. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179617 5. Gao Z., Han J., Mu C., Lin J., Li X., Lin L., Sun S. Effects of Saline and Alkaline Stresses on Growth and Physiological Changes in Oat (Avena sativa L.) Seedlings. Not Bot Horti Agrobo, 2014, 42(2):357-362. 6. Huber S.C., Rogers H.H., Mowry F.L. Effects of Water Stress on Photosynthesis and Carbon

Partioning in Soybean (Glycine max [L.] Merr.) Plants Grown in the Field at different CO2 levels. Plant Physiol., 1984, 76, 244-249. 7. Liu F., Andersen M.N., Jacobsen S.-E., Jensen C.R., 2005. Stomatal control and water use efficiency of soybeanGlycine ( max L. Merr.) during progressive soil drying. Environmental and Experimental Botany 54, 33–40 8. Loh F.C.W., Grabosky J.C. and N.L.Bassuk. Using the SPAD 502 meter to assess chlorophyll and nitrogen content of Benjamin Fig and Cottonwood leaves. HortTechnology 2002, 12, 682-686. 9. Lu Z., Rercy R.G., Qualset C.O. and E. Zaiger. Stomatal conductance predicts yields in irrigated Pima cotton and bread wheat grown at high temperatures. Journal of Experimental Botany, 1998. Vol. 49, pp. 453-460. 10. Lu Z.M., Zeiger E. Selection for high yields and heat resistance in Pima cotton has caused genetically determined changes in stomatal conductance. Physiologia Plantarum, 1994, 92, 273-278. 11. Passiora J.B. Grain Yield, Harvest Index, and Water Use of Wheat //The Journal of the Australian Institute of Agricultural Science. 1977, Vol. 43, Nos. 3-4, PP. 117-120. 12. Rogovska N. P., Blackmer A. M., Mallarino A. P. Relationships between Soybean Yield, Soil pH, and Soil Carbonate Concentration. Soil Sci. Soc. Am. J., 2007, 71 (4):1251-1256 13. Sinclair T.R., Tanner C.B., Bennett J.M. Water-Use Efficiency in Crop Production //BioScience. 1984. Vol. 34, No. 1, P. 36-40. 14. Sinclair T.R. Effective Water Use Required for Improving Crop Growth Rather Than Transpiration Efficiency. 2018.Front. Plant Sci. 9: art.1442 (8 p.) 15. Specht J.E., Hume D.J., Kumudini S.V. Soybean Yield Potential – A Genetic and Physiological Perspective. Crop Sci., 1999, 39, 1560-1570. 16. Wang Q.Z., Liu Q., Gao Y.N., Liu X. Review on the mechanisms of the response to salinity- alkalinity stress in plants. 2017, DOI: 10.5846/stxb201605160941 (https://www.researchgate.net/ publication/319775045_Review_on_the_mechanisms_of_the_response_to_salinity-alkalinity_stress_in_ plants, время обращения 03.04.2019) 17. de Wit, C. T. (1958). Transpiration and crop yield. Verslag Landbouwk Onderz 64.6. Wageningen: Institute for Biological & Chemical Research. 18. de Wit C.T. and T.H. Alberda. Transpiration coefficient and transpiration rate of three grain species in growth chambers. JAARB. I.B.S (Mededeling 156 van het I.B.S.). 1961, 73-81.

19. Балаур Н.С., Воронцов В.А., Клейман Э.И., Тон Ю.Д. Новая технология мониторинга СО2- обмена у растений //Физиология растений. 2009, т. 56, №3, С. 466-470. 20. Владимир П.М., Ропот Б.М., Волощук М.Д., Яковлев В.М. Мелиорация и освоение малопродуктивных почв. В: Почвы Молдавии (ред. А.Ф.Урсу и др.) Т. 3, 1986, «Штиинца», Кишинев, стр. 232-303 21. Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев, «Наукова думка», 1973, 590 стр.

71 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea 22. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 307 с. 23. Почвы Молдавии (ред. А.Ф.Урсу и др.), т.1, 1984, изд-во «Штиинца», 352 стр. 24. Филипчук В.Ф., Ю.Г. Розлога. Экологическое состояние черноземов Чулукск-Солонецкой возвышенности. В сб.: Academician Eugene Fiodorov – 130 years: Collection of Scientific Articles / Международная экологическая ассоциация хранителей реки „Eco-TIRAS”, Образовательный фонд им. Л.С. Берга. – Bender: Eco-TIRAS, ELAN POLIGRAF” SRL, 2010, стр. 84-88. 25. Харчук О.А. О критерии и перспективах Голубой революции //Евразийский Союз Ученых. 2017 – 5 (38), ч.1, стр. 5-9. 26. Харчук О.А., Воронцов В.А., Клейман Э.И. К вопросу о дыхании листьев растений сои при разной влагообеспеченности и высокой температуре. В: Физиология растений – фундаментальная основа экологии и иновационных биотехнологий: материалы докладов на VII сьездe общества физиологов растений России Нижний Новгород. 2011, часть II, 726-727. 27. Харчук О.А., Кириллов А.Ф. Недеструктивное определение листовой поверхности растений сои в сезонной динамике. Евразийский Союз Ученых. 2019, № 2(59), ч. 3, 33-36. 28. Харчук О.А., Кириллов А.Ф., Будак А.Б. Эффективность использования воды листьями растений сои: традиции и новые критерии. Евразийский Союз Ученых. 2018, 11 (56), ч. 1, стр. 34- 42 29. Харчук О.А., Кириллов А.Ф., Болотин О.А., Бригидина Т.Ю., Клейман Э.И., Беззубов И.Н., Баштовая С.И., Козьмик Р.А., Тома С.И. Слабое засоление как фактор усиления теплового стресса. В: Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2008, № 1 (304), с. 67-75 30. Харчук О.А., Кириллов А.Ф., Козьмик Р.А., Кириллова Э.Н., Баштовая С.И., Кинтя П.К., Тома С.И. Особенности водного статуса и реализации продуктивности растений сои при разных уровнях влагообеспеченности. / Материалы IX Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Том II. Москва. Российский Университет дружбы народов. 2011с. 177-181. 31. Харчук О.А., Кириллов А.Ф., Тома С.И., Будак А.Б., Баштовая С.И., Козьмик Р.А. Исследование некоторых параметров водного статуса растений сои в связи с их засухоустойчивостью и продуктивностью при разной влагообеспеченности. Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2005, 2(297), 34-42. 32. Bunce J., 2016. Variation among soybean Cultivars in mesophyll Conductance and Leaf Water Use Efficiency. Plants 2016, 5, 44, 1-9 33. Marković M., Josipović M., Ravlić M., Josipović A., Zebec V. Deficit irrigation of soybean (Glycine max. (L.) Merr.) based on monitoring of soil moisture, in sub-humid area of Eastern Croatia. Romanian Agricultural Research, 2016, No. 33, p. 1-8. 34. Zwart S.J., Bastiaanssen W.J.M. Review of measured crop productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management, 2004, 69, 115-133.

72 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

GENETICA, BIOLOGIA MOLECULARĂ ŞI AMELIORAREA

EXPRESIA UNOR TERPEN-SINTETAZE ÎN FLORI ȘI FRUNZE LA ORIGANUM VULGARE (SSP. VULGARE) Port Angela, Duca Maria, Mutu Ana Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir” Rezumat Terpenele sunt componentele principale ale uleiului volatil de Origanum vulgare L. ce determină valențe multiple de întrebuințare a acestei specii în calitate de plantă medicinală

72 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea și aromatică (PMA). Prin RT - qPCR în timp real a fost analizată activitatea de transcripție a 7 gene TPS (EST-uri), în flori și frunze, la fitoindivizii populației naturale deO. vulgare ssp. vulgare din rezervația Orheiul-Vechi (s. Butuceni). A fost pus în evidență un profil de co-expresie genică, diferențiat în frunze și în flori, cu diverse asocieri corelative, diferențiind subpopulațiile între ele. Datele obținute completează informațiile existente cu privire la controlul expresiei organ-specifice a genelorTPS în formarea chemotipului calitativ și cantitativ al uleiului volatil de O. vulgare. Cuvinte cheie: Origanum vulgare, subpopulații, flora spontană, terpen-sintetaze, real- time PCR, transcripți, expresie organ-specifică. Depus la redacţie 26 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Mutu Ana, Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir”, str. Academiei, 3/2, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: anisoara.mutu@ gmail.com Introducere Plantele de Origanum vulgare sunt pe larg valorificate în scopuri fitoterapeutice și alimentare, ca plante medicinale și aromatice (PMA), datorită conținutului înalt în substanțe biologic active, în special carvacrol, timol și alte terpene din uleiul volatil [4]. Terpenele se caracterizează printr-o diversitate biochimică mare, fiind descriși până în prezent peste 60000 de reprezentanți [19]. Heterogenitatea structurală înaltă, a acestei clase de metaboliți, este vitală pentru asigurarea unor funcții specializate și reprezintă rezultatul variabilității genice [9], al condițiilor diferite de creștere și altor factori cu acțiune intrinsecă și extrinsecă de reglare [4]. Sinteza terpenelor și a derivaților este realizată de terpen-sintetaze (TPS) prin două căi metabolice: dependentă de mevalonat, localizată în citozol, prin care are loc formarea sesquiterpenelor (C15) și 2-C-metil-D- eritritol-4-fosfat, activă în plastide, rezultând hemi- (C5), mono- (C10) și diterpenele (C20) [2]. Există dovezi că între plastide și citozol există un schimb de produse terpenice intermediare, indicând faptul că cele două căi nu sunt complet independente. De asemenea, realizările recente au demonstrat existența și a altor căi intermediare de sinteză, precum și a unor enzime TPS active pe mai multe substraturi [17]. De exemplu, MtTPS5 din Medicago truncatula catalizează formarea unui complex de 27 de sesquiterpene [6]. Prin urmare, un profil divers de terpenoizi poate fi generat prin acțiunea unui număr mic de enzime multisubstrat. Deși enzimele TPS pot utiliza substraturi multiple, afinitatea pentru acestea variază prin ratele de reacție chimică [17]. Aceste particularități ale metabolismului secundar, care relevă nivele complexe de reglare genică și fiziologică, fac posibilă adaptarea PMA în diferite condiții ecologice. Variabilitatea înaltă de terpenoizi asigură interacțiunea cu mediul biotic și abiotic, oferindu-le un avantaj selectiv [5]. Rolul biologic al terpenelor este determinat de funcțiile specializate în rezistenţa plantelor la atacul microorganismelor, insectelor, animalelor erbivore sau în calitate de atractanţi pentru polenizatori, spre deosebire de compușii terpenici cu funcții primare în fotosinteză (carotenoizi, clorofile, plastochinone), respirație (ubichinona), creștere și dezvoltare (citochinine, steroli, brasinosteroizi, gibereline, acid abscizic). Deseori procesul de ameliorare a PMA, orientat pe anumite chemotipuri de valoare economică, determină restrângerea fondului

73 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea de gene, inclusiv a celor specifice metabolismul secundar, fapt ce afectează potențialul de adaptare a plantei. Din aceste considerente, multiple investigații au fost consacrate izolării și caracterizării genelor codificatoare de enzime TPS la diverse specii de plante gimnosperme și angiosperme [3, 13, 18]. A fost stabilit faptul că TPS reprezintă familii de gene, rezultate din duplicări, mutații și alte divergențe structurale. De exemplu, 42 - 85 % din genele TPS formează rețele în tandem în genomul plantelor de arabidopsis, orez, plop, viță de vie, sorg și tomate [10, 14, 19]. Se presupune că această modalitate de aranjare a genelor câte două, trei sau mai multe gene omoloage este o consecință a duplicării în rezultatul crossing-over-ului inegal [1] și are un rol important în controlul genic al metabolismului terpenic în funcție de factorii de creștere și cei ecologici [7]. Realizările obținute prin clonarea unor gene TPS și studii transcriptomice la diverse specii de plante din familia Lamiaceae (Thymus caespititius Brot., Salvia officinalis L., Rosmarinus officinalis L. etc), au permis cercetătorilor de a elucida funcția și caracteristicile biochimice ale enzimelor codificate [2, 5, 13, 17]. Spre deosebire de alte plante medicinale la care genomul este cunoscut și disponibil în bazele de date (http://medicinalplantgenomics.msu.edu/) în cazul speciei O. vulgare este secvențiat doar genomul cloroplastic [12], fapt care pune în dificulate cercetările cu privire la structura și funcția genelor nucleare. Actualmente, în baza de date NCBI sunt accesibile mai multe secvențe genice transcrise (EST-uri) cu funcția ipotetică de terpen-sintetaze, identificate de Crocoll C. şi echipa sa la două varietăți/ cultivare de Origanum vulgare L. (d06-01 și f02-04) [4, 15]. O. vulgare L. este o specie de PMA puțin studiată în aspect transcriptomic, iar în cazul plantelor din flora spontană, date privind expresia genelor asociate sintezei compușilor terpenici lipsesc în literatura de specialitate disponibilă. Astfel, în contextul celor expuse și al rolului fiziologic și ecologic important al terpenelor în adaptarea și răspândirea plantelor, obiectivul acestei lucrări a constituit analiza activității de transcripție a 7 TPS (EST-uri), în flori și frunze, la fitoindivizii populației naturale de Origanum vulgare ssp. vulgare din rezervația Orheiul-Vechi (s. Butuceni). Material și metode Materialul de cercetare a inclus șapte subpopulații de Origanum vulgare L., din flora spontană a raionului Orhei, s. Butuceni (numite Or1-Or7), care se deosebesc prin culoarea violet cu diferite nuanțe și caractere morfologice [16]. Eșantioanele de material biologic (probe individuale, n=3) au fost colectate separat, flori și frunze, de la plante în faza de înflorire, direct în câmp, congelate în azot lichid, iar ulterior păstrate la -800C. Obținerea probelor de ARN și ADNc. Probele de ARN total au fost extrase din țesut vegetal (3 repetiții biologice) cu reagentul kit TRIzol (Thermo Scientific), conform protocolului standard. Calitatea și concentrația probelor de ARN a fost determinată prin electroforeză în gel de agaroză de 1,2% și spectrofotometrie (λ260, λ280 nm). Pentru sinteza ADNc s-a utilizat 0,6 μg ARN total și kit-ul RevertAid RT Reverse Transcription (Thermo Scientific) conform protocolului standard. Real-time qPCR. qPCR în timp-real s-a realizat la amplificatorul DT-96 (Federația Rusă), conform programului: 95°C – 10 min.; 95°C – 15 sec., 62°C – 20 sec. (5 cicluri); 95°C – 20 sec., 58°C – 40 sec. (40 cicluri). Reacțiile de amplificare au fost realizate în 15μl de mediu de reacție care a inclus componenetele stoc Maxima SYBR Green/ ROX qPCR Master Mix (Thermo Scientific), 2 μl de ADNc; primeri specifici (0,3 μM).

74 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Secvența primerilor specifici Ovtps1-( Ovtps7) a fost elaborată în baza EST-urilor la O. vulgare prin programele Primer3Web v. 3.0.0. și OligoAnalyzer 3.1. Verificarea produselor de amplificare a fostefectuată prin electroforeză în gel de agaroză de 1,2%. Pentru identificarea nivelului de expresie relativă (u.c.) s-a utilizat metoda 2-ΔCt [11] și programul Real Time_PCRv7.3. În calitate de genă de referință s-a utilizat OvEF1alpha [GU385981]. S-au determinat coeficienții de corelație Pearson (r, p=0,05) și s-a efectuat Analiza Componentelor Principale (ACP) prin utilizarea softului XLSTAT (https://www.xlstat.com). Analiza semnificației statistice a diferențelor conținutului de transcripți la cele 7 subpopulații a fost realizată prin testele ANOVA și Bonferroni,

(p<0,05; t95%). Rezultate și discuții Identificarea genelor codificatoare de terpen-sintetaze la O. vulgare. Analiza informației în bazele de date genomice NCBI. (https://www.ncbi.nlm.nih .gov/cdd/) privind genele, care codifică proteinele cu rol funcțional în biosinteza metaboliților secundari în plante, a relevat în cazul Origanum vulgare doar secvențe genice transcrise (EST-uri) cu funcția ipotetică de terpen-sintetaze (Ovtps) (tab. 1). Astfel, în baza gradului de omologie a terpen-sintetazelor, identificat prin programul BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) au fost puse în evidență EST-urile la O. vulgare cu cel mai mare grad de similaritate (50-99%, scor BLAST >100) a secvenței nucleotidice cu cea a altor gene codificatoare de terpen-sintetaze (tab. 1). Tabelul 1. EST-uri de interes și gradul de similaritate al acestora cu alte secvențe genice (Blastx). Acoperire Similaritate Secvențe similare cu Ovtps Specia Scor (%) (%) Ovtps1/ GU385980.1 terpene synthase 6 Thymus vulgaris 984 99 87 alpha-terpineol Thymus caespititius 934 99 82 terpene synthase Salvia officinalis 650 81 67 Ovtps2/ GU385978.1 gamma-terpinene synthase Origanum syriacum 1070 94 99 monoterpene synthase Origanum majorana 1129 98 99 gamma-terpinene synthase Thymus caespititius 1075 99 94 Ovtps3/ GU385975.1 β-caryophyllene synthase Lavandula angustifolia 596 97 61 (-)-germacrene D synthase Salvia officinalis 575 88 58 β-caryophyllene synthase Ocimum kilimandscharicum 618 97 58 Ovtps4/ GU385974.1 germacrene-D synthase Lavandula angustifolia 713 99 64 terpene synthase 4 Origanum onites 407 37 95 β-caryophyllene synthase Lavandula angustifolia 531 95 56 Ovtps5/ GU385971 pinene synthase Salvia rosmarinus 783 97 74

75 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

geraniol synthase Perilla setoyensis 772 98 71 terpene synthase 7 Thymus vulgaris 731 96 69 Ovtps6/ GU385970.1 (-)-germacrene D synthase Salvia officinalis 689 91 73 β-caryophyllene synthase Lavandula angustifolia 699 98 67 β-caryophyllene synthase Ocimum kilimandscharicum 678 98 67 Ovtps7/ GU385967.1 monoterpene synthase Thymus caespititius 939 99 80 terpene synthase 5 Thymus vulgaris 939 99 79 linalool synthase Perilla setoyensis 682 92 64 Transcripții (ADNc) Ovtps1, Ovtps2, Ovtps5 și Ovtps7 prezintă omologie cu alfa-terpineol (Ovtps1- 82%), gamma-terpinen-sintetaza (Ovtps2- 94%) din Thymus, terpen-sintetaza (Ovtps1- 67%) din Salvia officinalis, linalol-sintetaza (Ovtps7 - 64%), geraniol synthase (Ovtps5 – 71%) din Perilla setoyensis etc. Secvențele genice Ovtps3, Ovtps4 și Ovtps6 au prezentat, de asemenea, similaritate față de sesquiterpen-sintetazele altor Lamiaceae, incluzând: β-cariofilen-sintetaza (Ovtps3 - 61%), germacren D-sintetaza (Ovtps4 - 64%) din Lavandula angustifolia, β-cariofilen-sintetaza (Ovtps6 - 67%) din Ocimum etc. În concluzie, din colecția de ARNm (Ovtps) disponibilă în NCBI, au fost selectate 7 EST-uri cu funcție candidat de terpen-sintetaze, pentru analiza activității de transcripție a genelor, în flori și frunze, la plantele deO. vulgare ssp. vulgare. Activitatea transcripțională a monoterpen-sintetazelor. Analiza expresiei relative a monoterpen-sintetazelor s-a realizat prin cuantificarea transcripților Ovtps1 [GU385980], Ovtps2 [GU385978.1], Ovtps5 [GU385971], Ovtps7 [GU385967]. Datele obținute au relevat un conținut mai mare de transcripți în flori comparativ cu cel din frunze în cazul a trei gene: Ovtps1, Ovtps2, Ovtps7 (de 1,5-8 ori). Această particularitate nu se constată, cu unele excepții, la monoterpen-sintetaza Ovtps5, care are un nivel de expresie relativ similar în flori și frunze (fig. 1). Nivelul de expresie relativă a Ovtps1 variază de la 0,110 (Or3) până la 1,748 u.c. (Or5) în frunze și de la 0,719 (Or6) până la 2,764 u.c. (Or1) în flori. În dependență de țesutul analizat se observă discriminarea subpopulațiilor Or1, Or2, Or3, Or4 față de Or5, Or6, Or7, primele au avut cantități mici în frunze și mari în flori, pe când ultimele trei subpopulații din contra, valori mari în frunze și mici în flori. Spre deosebire de Ovtps1, activitatea genei Ovtps2 a prezentat valori mai mici în frunze de la 0,001 u.c. (Or1) până la 0,018 u.c. (Or7). Nu au fost depistați transcripți în frunzele plantelor din Or5. Cantități mai mari de ARNm Ovtps2 au fost înregistrate în flori. Subpopulația Or3 se diferențiază prin conținutul de 0,183 u.c. față de celelalte 6 la care au fost constatate valori foarte mici (0,001-0,023 u.c.). Ovtps5 nu se deosebește esențial după nivelul de expresie relativă în frunze și flori, fiind același rang de valori. Or5 cu cele mai înalte valori (0,123 u.c.) este urmat de Or2, Or3, O6 și Or7 (0,088-0,101 u.c.) fără diferențe semnificative între ele. Subpopulațiile Or4 și Or1 au cele mai mici valori față de toate subpopulațiile. Ovtps7 din frunze nu depășește valoarea de 0,6 u.c. a expresiei relative (excepție Or6). În flori, valorile medii sunt relativ omogene în cadrul populației, mai

76 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea mari de 0,6 u.c. la Or1, Or3, Or4, Or5 și Or6. Cele mai mici valori au fost înregistrate la Or7 (0,007 u.c.).

Figura 1. Activitatea transcripțională a monoterpen-sintetazelor în frunze și flori. Sunt prezentate valorile medii şi abaterea standard a mediei, analiza statistică este realizată prin ANOVA și testul Bonferroni, literele indică diferențele statistic semnificative (p<0,05;

t95%) dintre subpopulații. Activitatea transcripțională a sesquiterpen-sintetazelor. Genele Ovtps3 [GU385976], Ovtps4 [GU385974] și Ovtps6 [GU385970] codifică proteinele cu activitate enzimatică, numite sesquiterpen-sintetaze, datorită produselor finale de reacție și al similarității de secvență înaltă cu omologi de la alte specii de plante. Studiul expresiei relative a acestor EST-uri a evidențiat gena Ovtps3 cu o activitate mai mare în flori comparativ cu cea din frunze (de 2-3 ori). Gena Ovtps6 a prezentat un nivel de expresie relativ similar în flori și frunze iar în cazul Ovtps4 au fost înregistrate valori mai mari în frunze (fig. 2). Activitatea transcripțională a Ovtps3 în frunze a prezentat cel mai mare nivel la Or6 (0,74 u.c.), Or5 (0,59 u.c.) și Or7 (0,29 u.c.). Subpopulațiile Or2 și Or3 sunt evidențiate cu cel mai mare nivel al transcripților în flori (1,43 și 1,95 u.c, respectiv). Conținutul Ovtps4 în frunze variază de la 0,022 u.c. (Or2) până la 3,850 u.c. (Or5), iar în flori, este în medie mai mic, cuprins între valorile 0,018 u.c (Or7) și 1,341 u.c (Or1). În cazul Ovtps6 valorile variază în frunze de la 0,062 u.c. (Or2) până la 1,818. u.c. (Or5), iar în flori, de la 0,033 u.c. (Or7) până la 1,465 u.c. (Or4). Astfel, prin generalizarea datele obținute, s-a constatat conținutul mai mare de transcripți ai sesquiterpen-sintetazelor comparativ cu cel al monoterpen-sintetazelor atât în frunze (cca. de 3,3 ori), cât și în flori (de 1,7 ori). La nivel intrapopulațional, diferența între valorile minime și maxime ale conținutului de transcripți este mult mai mică (3-8 ori) în flori comparativ cu cea din frunze (de 10-30 ori). În cazul Ovtps3, nivelul de variabilitate intrapopulțională este înalt atât în frunze, cât și în flori (de 18-20 ori).

77 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

Figura 2. Activitatea transcripțională a sesquiterpen-sintetazelor în frunze și flori. Sunt prezentate valorile medii şi abaterea standard a mediei, analiza statistică este realizată prin ANOVA și testul Bonferroni, literele indică diferențele statistic semnificative (p<0,05;

t95%) dintre subpopulații. Profilul general de co-expresie a Ovtps în frunze și flori. Pentru a pune în evidență profilul general de expresie a mono- și sesquiterpen-sintetazelor la nivelul întregii populații este necesar de indentificat asocierile corelative în conținutul de transcripți (u.c.) în flori și frunze, care s-a realizat prin analiza factorială (ACP). Astfel, au fost identificate două CP care explică 85% din variația datelor inițiale, indicând un grad înalt de corelație între variabile. În combinația liniară a variabilelor independente care formează CP1, relația de dependență caracteristică pentru întreaga populație este pusă în evidență prin corelații statistice pozitive pentru Ovtps1 (r=0,98) Ovtps 3 (r=0,98), Ovtps4 (r=0,99), Ovtps6 (r=0,95) în frunze și negative pentru Ovtps1 din flori (r=-0,72). În cazul variabilelor care definesc CP2, corelează pozitiv valorile pentru: Ovtps2 (r=0,66), Ovtps3 (r=0,94), Ovtps5 (r=0,57) în flori și Ovtps5 în frunze (r=0,68). Celelalte gene prezintă corelații pozitive/ negative de intensitate slabă cu ambele componente principale. Analiza contribuției procentuale a 14 variabile în variația conținutului de transcripți a relevat doar 7 variabile, care caracterizează profilul general de expresie a terpen-sintetazelor. Astfel, cea mai mare contribuție în caracterizarea populației o au conținuturile de transcripți Ovtps4 (46%), Ovtps3 (24%); Ovtps1 (8%), Ovtps6 (9%), Ovtps5 (7%) din frunze și Ovtps3 (86%), Ovtps1 (9%) din flori (fig. 3B). Aceste variabile au grupat subpopulațiile Or1, Or2, Or3 și Or4 după conținutul mai înalt al transcripților în flori. Subpopulațiile Or5, Or6 și Or7 se evidențiază prin valori ridicate ale conținutului de transcripți în frunze, excepții fiind observate în cazul genelor Ovtps5, Ovtps2 (Or5 și Or6) și Ovtps7 (Or5), la care nivelul de expresie a fost mai mare în flori. După tipul relației de dependență cantitativă (coeficientul Pearson) între transcripții terpen-sintetazelor studiate se conturează un profil general de co-expresie. Astfel, supraexpresia genelor în frunze (excepție Ovtps5) este asociată cu subexpresia Ovtps1, Ovtps2, Ovtps3, Ovtps4 în flori. Valorile conținutului Ovtps5

78 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea din frunze corelează pozitiv cu cel al transcripților codificați de toate genele în flori (fig. 3A). Particularități specifice în activitatea de expresie se constată și la nivel de organ, de exemplu, în frunze sunt corelații negative doar în cazul unei gene, iar în flori se asociază negativ valorile pentru Ovtps5 cu Ovtps1, Ovtps4, Ovtps6 și pentru Ovtps6 cu Ovtps3.

Figura 3. Profilul general de co-expresie a terpen-sintetazelor în frunze și flori (A) și distribuția subpopulațiilor în baza activității de transcripție a EST-urile studiate (B). Culoarea neagră în profilul de co-expresie indică corelații negative iar sur – corelații pozitive. Sinteza datelor obținute prin analiza activității de transcripție a șapte terpen- sintetaze la O. vulgare ssp. vulgare din flora spontană a pus în evidență un profil de co-expresie, diferențiat în frunze și în flori, cu diverse asocieri corelative, relevând asupra unor efecte polimerice, pleiotropice și epistatice de interacțiune a genelor. Aceste concluzii demonstrează rolul de bază al reglării genice, prin controlul organ- specific al activității genelor TPS, în formarea chemotipului calitativ și cantitativ al uleiului volatil de O. vulgare. Expresia organ-diferențiată a genelor TPS, indusă de factori fiziologici sau de mediu, este descrisă în mai multe lucrări. De exempu, în cazul plantelor de Matricaria recutita (mușețel) a fost stabilit un nivel diferit de activitate a patru terpen-sintetaze (MrTPS1, MrTPS3, MrTPS4 MrTPS5) în toate organele aeriene studiate (flori sterile, fertile, frunze, tulpini). În rădăcinile acestei specii s-au identificat transcripții doar a unei gene (MrTPS2), care codifică o enzimă multisubstrat. Profilul de acumulare a transcripților TPS în diferite organe ale mușețelului a fost convergent cu cel al terpenelor [8]. Compoziția calitativ și cantitativ diferită a terpenoizilor în funcție de organ (frunze, rădăcini) a fost descrisă și la plantele de porumb [9]. De asemenea, autorii studiului au pus în evidență reglarea posttranscripțională a terpen-sintetazelor dependentă de bioritmul circadian în acumularea substratului biochimic. Un alt grup de cercetători au constatat sporirea expresiei unei monoterpen-sintetaze (ZMM1) indusă de rănirea mecanică a frunzelor de Cassumunar ginger (ghimbir) atribuindu-i acestei particularități un rol esențial în sporirea conținutului și calității uleiului volatil [18]. Stresul hidric este unul dintre factorii abiotici, care afectează grav productivitatea și

79 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea compoziția uleiului volatil de O. vulgare din regiunile aride și semiaride. Morshedloo M. R. și colab. (2017) studiind două subspecii de O. vulgare (ssp. virens și ssp. gracile) din Iran în condiții de modelare a stresului hidric, au demonstrat creșterea semnificativă a activității genelor Ovtps2 și Ovtps6 în condiții de stres [15]. Astfel de reacții de răspuns au fost relevate și în cazul plantelor de Artemisia annua L. [20]. Toate aceste studii demonstrează cu certitudine relațiile de dependență dintre transcriptomul terpen- sintetazelor și mediul de creștere și dezvoltare. În același timp rămân neelucidate foarte multe întrebări cu referire la diversitatea genelor TPS, evoluția filogenetică a familiilor de gene și funcția lor spațial-temporală. De exemplu, prin investigarea diversității genelor TPS la speciile de Eucalyptus (E. grandis și E. globulus) a fost identificat un număr mare de gene și pseudogene, organizate în clustere genomice mari, majoritatea fiind expresate în țesuturi lipsite de clorofilă: rădăcini, floem și xilem. Rolul produșilor de expresie a acestor gene în țesuturile menționate nu este pe deplin elucidat [10]. Datele prezentate în lucrare confirmă rezultatele altor autori cu privire la reglarea genică a metabolismului compușilor terpenici, prin codificarea și coordonarea activității enzimelor TPS ce catalizează reacțiile de sinteză și catabolism ale acestora. Concluzii 1. Analiza expresiei relative (RT-PCR) a 7 terpen-sintetaze la plantele de O. vulgare a prezentat variabilitate în fruncție de genotip și organ. Astfel, a fost relevat conținutul mai mare de transcripți ai sesquiterpen-sintetazelor comparativ cu cel al monoterpen-sintetazelor atât în frunze (de cca. 3,3 ori), cât și în flori (de 1,7 ori). Diferența între valorile cantitative minime și maxime în cadrul populației este mult mai mică (de 3-8 ori) în flori, comparativ cu cea din frunze (de 10-30 ori). În cazul sesquiterpen- sintetazei Ovtps3 variația intrapopulațională este înaltă, atât în frunze, cât și în flori (de 18-20 ori). 2. Profilul de co-expresie cu două grupuri de corelații medii și înalte a conținutului în terpen-sintetaze: (1) Ovtps1, Ovtps3, Ovtps4, Ovtps6 din frunze asociate pozitiv între ele și negativ cu Ovtps1 expresată în flori, și (2) Ovtps2, Ovtps3, Ovtps5 din flori asociate pozitiv atât între ele, cât și cu Ovtps5 din frunze, indică asupra unor efecte polimerice, pleiotropice și epistatice de interacțiune a genelor. 3. Cea mai mare pondere procentuală în caracterizarea populației o au valorile conținutului de transcripți Ovtps1, Ovtps3, Ovtps4, Ovtps5 și Ovtps6 din frunze și Ovtps1, Ovtps3 din flori. Subpopulațiile Or1, Or2, Or3 și Or4 au un conținut mai înalt al transcripților genelor în flori, cu excepția genei Ovtps5 care are valori mai mari în frunze la Or1 și Or3. Subpopulațiile Or5, Or6 și Or7 se evidențiază prin valori ridicate al conținutului de transcripți în frunze, excepții fiind observate în cazul genelor Ovtps5, Ovtps2 (Or5 și Or6) și Ovtps7 (Or5), la care nivelul de expresie a fost mai mare în flori. Bibliografie 1. Chen F. et al. Characterization of a root-specific Arabidopsis terpene synthase responsible for the formation of the volatile monoterpene 1,8-cineole. Plant Physiol., 2004, vol. 135, p. 1956–1966. 2. Chen F. et al. The family of terpene synthases in plants: a mid-size family of genes for specialized metabolism that is highly diversified throughout the kingdom. Plant J., 2011, vol. 66, p. 212–229. 3. Chen X. et al. Terpene synthase genes in eukaryotes beyond plants and fungi: Occurrence in social amoebae. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, vol. 113(43), p. 12132–12137. 4. Crocoll C. et al. The terpene synthases of oregano (Origanum vulgare L.) and their roles in the

80 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea pathway and regulation of terpene biosynthesis. Plant Mol Biol., 2010, vol. 73(6), p. 587-603. 5. Degenhardt J., Köllner T. G., Gershenzon J. Monoterpene and sesquiterpene synthases and the origin of terpene skeletal diversity in plants. Phytochemistry, 2009, vol. 70, p. 1621–1637. 6. Garms S, Kollner T. G., Boland W. A multiproduct terpene synthase from Medicago truncatula generates cadalane sesquiterpenes via two different mechanisms. J Org Chem, 2010, 75(16):5590–5600. 7. Gershenzon J., Dudareva N. The function of terpene natural products in the natural world. Nature Chemical Biology, vol. 3(7), p. 408–414. 8. Irmisch S. et al. The organ-specific expression of terpene synthase genes contributes to the terpene hydrocarbon composition of chamomile essential oils. BMC Plant Biol., 2012, vol. 12:84. 9. Köllner T. G. et al. The sesquiterpene hydrocarbons of maize (Zea mays) form five groups with distinct developmental and organ-specific distribution. Phytochemistry, 2004, vol. 65(13), p. 1895-1902. 10. Külheim C., Padovan A. et al. The Eucalyptus terpene synthase gene family. BMC Genomics, 2015, 16:450. 11. Livak J. K., Schmittgen D. T. Analysis of Relative Gene Expression Data Using RealTime Quantitative PCR and the 2-ΔΔT Method. Methods, 2001, vol. 25, p. 402-408. 12. Lukas B., Novak J. The complete chloroplast genome of Origanum vulgare L. (Lamiaceae). Gene, 2013, vol. 528(2), p. 163–169. 13. Martin D. M., Faldt J., Bohlmann J. Functional characterization of nine Norway spruce TPS genes and evolution of gymnosperm terpene synthases of the TPS-d subfamily. Plant Physiol., 2004, vol. 135, p. 1908–1927. 14. Matsuba Y. et al. Evolution of a complex locus for terpene biosynthesis in solanum. Plant Cell., 2013, vol. 25(6), p. 2022-36. 15. Morshedloo M. R. et al. Effect of prolonged water stress on essential oil content, compositions and gene expression patterns of mono- and sesquiterpene synthesis in two oregano (Origanum vulgare L.) subspecies. Plant Physiology and Biochemistry, 2017, vol. 111, p. 119–128. 16. Mutu A. Diversitatea morfologică a populaţiilor de Origanum vulgare L. din Republica Moldova. Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii, 2018, nr. 1(334), p. 85-96. 17. Pazouki L., Niinemets Ü. Multi-Substrate Terpene Synthases: Their Occurrence and Physiological Significance. Frontiers in Plant Science, 2016, vol. 7, p. 1-16. 18. Saowaluck B.-I. et al. Molecular cloning and expression levels of the monoterpene synthase gene (ZMM1) in Cassumunar ginger (zingiber montanum (koenig) link ex dietr.). Arch. Biol. Sci., Belgrade, 2014, vol. 66 (4), p. 1321-1331. 19. Tholl D. Biosynthesis and Biological Functions of Terpenoids in Plants. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 2015, p. 63–106. 20. Yadav R. K. et al. Effect of prolonged water stress on specialized secondary metabolites, peltate glandular trichomes, and pathway gene expression in Artemisia annua L. Plant Physiol. Biochem., 2014, vol. 74, p. 70-83.

81 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

ИЗМЕНЧИВОСТЬ НЕКОТОРЫХ ПРИЗНАКОВ ПЫЛЬЦЫ У МУ- ТАНТНЫХ ФОРМ ТОМАТА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СТРЕССОВЫХ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Маковей М.Д. Институт генетики, физиологии и защиты растений Rezumat În articol sunt prezentate rezultatele studierii acţiunii condiţiilor mediului ambiant ����asu- pra variabilităţii caracterelor gametofituluigametofi tului masculin, ce re������������������������������ectă rezistenţa formelor mu- tante de tomate la factorii abiotici de stres (arşiţa, frig, secetă). S-a observat o diversitate vastă a normei de reacţie la factorii de stres după capacitatea de germinare a polenului

81 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea şi formare a tuburilor polenici. S-au evidenţiat forme mutante cu trei tipuri de rezistenţă genetic determinată: rezistenţă stabilă la arşiţă, frig şi secetă, în cazul cultivării plantelor în diferite condiţii de mediu; cu sensibilitate înaltă la acţiunea fiecărui indice de stres studiat; cu o variabilitate intrapopulaţională largă după caracterul manifestării indicilor polenului la toate mediile de stres. S-a demonstrat că, capacitatea şi nivelul de variaţie a indicilor polenului sunt într-o mare măsură determinate de particularităţile genotipului şi mai puţin de condiţiile mediului în care au fost cultivate plantele şi s-a format polenul. Bibliogr. 19., fig. 3. Cuvinte cheie: tomate, forme mutante, factor abiotic de stres, rezistenţă, polen, tuburi polenice, variabilitate. Depus la redacţie: 20 februarie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă; Makovei Milania, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, str. Pădurii, 20, MD 2002 Chişinău, Republica Moldova; E-mail: [email protected]; tel. ( 373 22) 77.04.47; mob. 069408106 Введение Изучение изменчивости признаков под давлением, каких бы то не было факторов внешней среды, служит отправным пунктом всякого биологического исследования [3]. В связи с этим на всех этапах селекционного процесса необходимо знать изменчивость признаков тех исходных форм, которые селекционер вовлекает в селекционно-генетические исследования. Степень изменчивости признаков в зависимости от меняющихся условий бывает различной и, у разных генотипов она обусловлена их нормой реакции (гомеостатичностью) в соответствии с приспособленностью и адаптивностью к новым условиям [7]. Как отмечает автор тесная связь между процессами изменчивости и адаптации есть не что иное, как реализуемое на определенных фенотипических уровнях модификационной и генотипической изменчивости, обусловленное действием как генетических, так и экологических факторов. Адаптивный потенциал, как лабильная способность определенного генотипа противостоять негативному влиянию внешней среды, является одним из основных показателей генетической ценности исходных форм и определяется взаимодействием всех генов конкретной особи [6]. Высокоадаптивный генотип способен значительно уменьшить последствия лимитирующих факторов среды, как в целом для савокупности растений конкретного биотипа, так и для каждого растения [14. 15, 16]. Поэтому оценка степени изменчивости интересующих селекционера признаков при воздействии управляемых и неуправляемых факторов внешней среды является одной из важнейших задач. Поиск высокогомеостатичных генотипов, в частности среди мутантных форм может послужить основой для моделирования современных сортов и гетерозисных гибридов томата. Тем более, что некоторым авторам [1, 2, 8, 9, 11, 13, 17] удалось экспериментально показать, что мутантные гены обладают громадным потенциалом хозяйственно-ценной качественной изменчивости, способной сильно расширить генетическую норму реакции количественных признаков. Целью наших исследований было - изучение степени изменчивости функциональных признаков пыльцы характеризующих устойчивость к стрессовым абиотическим факторам (жара, холод, засуха) в зависимости от условий внешней среды, и генотипических особенностей тестируемых мутантных форм для

82 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea выявления и создания исходного материала нового поколения соответствующего экологическим вызовам современности. Материал и методы Экспериментальным материалом служили 28 мутантных форм с разным набором мутантных маркерных генов (одномаркерные, многомаркерные), полученных из коллекции Лаборатории генетических ресурсов, ИГФЗР. Растения выращивали рассадным методом в три разных по комплексу климатических условий года (2011, 2012, 2014). Уход, учеты и наблюдения за растениями осуществляли по единой для культуры томата методике [19]. Оценка устойчивости каждого мутантного образца томата к стрессовым абиотическим факторам (жара, холод, засуха) осуществлялась с использованием искусственно смоделированных стрессовых фонов, путем проращивания их пыльцы и учета характера прорастания пыльцевых зерен и способности их формировать на фоне стресса длинные пыльцевые трубки [10]. Для этого свежесобранную пыльцу, полученную с цветков растений каждого из исследуемых мутантных форм, делили на 4 части. Одну из которых сразу высевали на искусственную питательную среду (15%сахарозы и 0,006%борной кислоты) и проращивали в условиях in vitro при температуре 25°С в течение 3-х часов. Это служило контролем. Устойчивость к жаре определяли путем воздействия на пыльцу мутантных форм (2-ая часть) высокотемпературным режимом 45°С в течение 8 часов с последующим проращиванием на вышеприведенной питательной среде в течение 3-х часов. Холодостойкость определяли проращиванием пыльцы (3-ья часть) в холодильном шкафу при температуре 6°С в течение 24 часов. О засухоустойчивости судили по способности пыльцы прорастать, и расти (4-ая часть) на питательной среде с высокой концентрацией сахарозы (38%). Проросшими считали те пыльцевые зерна, которые на стрессовых фонах формировали пыльцевые трубки длиной не менее трех диаметров пыльцевого зерна [4]. По соотношению показателей прорастания пыльцы и способности проросших пыльцевых зерен формировать длинные трубки в опыте к контролю судили об устойчивости каждого из изученных мутантных форм. Оценку пыльцы в три разных года на разных фонах проводили по единой схеме. Степень изменчивости показателей изученных признаков в зависимости от генотипических особенностей мутантных форм, использованного фактора стресса и условий года в которых росли растения, и формировалась их пыльца, определяли путем вычисления коэффициента вариации (V/%) [5]. Результаты и их обсуждение Оценка мутантных форм на искусственно смоделированных стрессовых фонах (жара, холод, засуха) на одном из наиболее уязвимых этапов онтогенеза – стадия зрелого мужского гаметофита выявила громадное разнообразие норм реакций по характеру прорастания пыльцы и формированию пыльцевых трубок. Показатель устойчивости по двум разным признакам пыльцы к изученным стрессовым факторам у одной конкретной мутантной формы, варьировал по годам в сторону его уменьшения, или увеличения, но при этом генотип оставался в

83 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea группе, соответствующей использованной шкалы устойчивости [10]. Это значит, что изменчивость изученных признаков находится в пределах нормы реакции характерной для конкретного генотипа и в значительной степени определяется особенностями самого генотипа и, в меньшей влиянием условий в которых росли растения, и формировалась их пыльца. Степень вариабельности показателей обоих признаков пыльцы, собранной с растений, выращенных в три разных года (2011, 2012, 2014) и исследованных на трех стрессовых фонах (жара, холод, засуха) представлена тремя группами генотипов (рис. 1, 2, 3) с контрастным проявлением устойчивости. В первую группу вошли (рис. 1 а, б, в, г, д, е), как одномаркерные, так и многомаркерные мутантные образцы: Мо 500; Мо 519; Мо 593; Мо 620; Мо 637; Мо 651; Мо 670; Мо 791; Мо 924; La 3013 пыльца, которых все три года на всех искусственных стрессовых фонах (жара, холод, засуха) демонстрирует высокую стабильность по характеру проявления изученных признаков. Коэффициент варьирования (V,%) был в пределах 10%. Внутри группы наиболее высокие показатели устойчивости к высокотемпературному стрессу, как по пыльце, так и длине пыльцевых трубок отмечено у мутантных форм Мо 593, Мо 620, Мо 670, Мо 924 и La 3013. Меньше всего варьировали показатели признаков по годам исследований у мутантной формы La 3013, с соответствующими коэффициентами 3,7 - 4,5% по пыльце и 2,8 - 4,0% по длине трубок (рис. 1 а, б). Аналогичные результаты получены по Мо 791, Мо 670, и Мо 651. Из этой группы наибольшую изменчивость проявили Мо 500 и Мо 593, незначительно превышая пороговое значение коэффициента вариации (10%) в отдельные годы по одному или обоим из изученных признаков (рис. 1 а, б). Проращивание пыльцы этих мутантных форм на фоне низкой температуры показывает также достаточно высокий уровень устойчивости, как по пыльце, так и по длине пыльцевых трубок. Вариабельность показателей по годам исследований невысокая (рис. 1 в, г). Самые стабильные показатели обоих признаков все три года отмечены у Мо 637, Мо 651 и Мо 791 (V,% = 1,8 - 3,7% по пыльце и 2,1 - 4,0% по длине пыльцевых трубок). Несколько выше коэффициент 10 - 9,3% по пыльце и 5,8 - 7,3% по длине пыльцевых трубок у Мо 620 и Мо 924 (рис. 1 в, г). Значения анализируемых признаков у этих образцов выше, чем в контрольном варианте, что указывает на стимулирующий эффект низкой положительной температуры на процесс прорастания пыльцы. Аналогичные выводы встречаются в работах и других авторов [8, 12, 18]. Высокая степень и стабильное проявление устойчивости по обоим признакам пыльцы, подтвержденная низким коэффициентом вариации в три разных года исследований (рис. 1 а, б, в, г, д, е), характеризует их как устойчивые и указывает на её генетическую обусловленность. Проращивание пыльцы, выделенной из цветков растений мутантных форм этой группы, выращенных в три разных года на фоне осмотического стресса, также не выявляет высокой изменчивости признаков (рис. 1 д, е). Среднюю вариабельность - 12,5% по пыльце и 11,2% по длине трубок в 2011 году имела мутантная линия Мо 620. В 2012 и 2014 годах коэффициент вариации по этим признакам был ниже, и соответственно составил 6,8 - 9,4% и 6,3 - 6,6%. Несколько

84 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea выше, чем у остальных изменчивость обоих признаков пыльцы по годам у Мо 924 (рис. 1 д, е). Стабильный характер прорастания пыльцы и способность проросших зерен формировать длинные пыльцевые трубки в условиях осмотического стресса in vitro свидетельствует о высоком генетическом потенциале устойчивости этих форм относительно данного фактора, что и отличает их от остальных

Рис. 1. Степень изменчивости показателей определяющих устойчивость пыльцы (а, в, д) и пыльцевых трубок (б, г, е) к трем негативным факторам среды (жара, холод, засуха) у высокоустойчивых мутантных форм при выращивании их растений в три разных по климатическим условиям года. Вторая группа мутантных форм: Мо 308; Мо 316; Мо 341; Мо 451; Мо 584; Мо 588; Мо 606; Мо 638; Мо 722, из которых Мо 308, Мо 451 и Мо 638 многомаркерные, отличается высокой чувствительностью их пыльцы ко всем изученным стрессовым абиотическим факторам (рис. 2 а, б, в, г, д, е). В три разных года исследований (2011- 2014) они демонстрируют одинаково низкую устойчивость на высокотемпературное воздействие. Самые низкие

85 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea показатели отмечены у мутантных форм Мо 316, Мо 341, Мо 584, Мо 606. После обработки их пыльцы высокой температурой (45ºС в течение 8 часов) она плохо прорастает (1,0-3,6%), а проросшие пыльцевые зерна не могут формировать полноценные, нормальной длины пыльцевые трубки (от 4 до 11 делений. окуляр-микрометра). Выявлена высокая отрицательная внутрипопуляционная однородность по характеру прорастания пыльцы и росту трубок. Это подтверждает выявленный низкий коэффициент вариации (V,%) показателей обоих признаков пыльцы по годам исследований: - 2011 (1,2 - 3,9%); 2012 (1,0 - 2,4%); 2014 (2,4 - 4,1%) по устойчивости пыльцы и 2011 (3,1- 4,3%); 2012 (2,3 - 4,8%); 2014 (2,6 - 4,7%) устойчивости пыльцевых трубок, независимо от комплекса экологических факторов года, в которых она формировалась.

Рис. 2 (а, б, в, г, д, е). Мутантные формы с высокой ответной реакцией по обоим признакам пыльцы ко всем трем факторам стресса при незначительной вариабельности их показателей в три разных года исследований (2011, 2012, 2014).

86 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea У этой группы мутантных форм, выявлена такая же высокая ответная реакция на низкотемпературное воздействие. Устойчивость пыльцы по группе варьировала от 1,6 до 17,4%, по длине трубок от 9,6 до 32,3%. Наиболее высокая степень изменчивости показателей по годам исследований как по пыльце (9,4%, 9,6%, 10,6%), так и длине трубок (11,6%, 11,9%, 9,8%) выявлена у Мо 638. Низкая внутрипопуляционная изменчивость (от 3,1 до 4,0%) отмечена у Мо 584. Пыльца остальных генотипов на фоне с низкой температурой также плохо прорастала, демонстрируя незначительную изменчивость (рис. 2 в, г) показателей обоих признаков (в пределах 10%) по годам исследований. Мутантная линия Мо 638 выделяется и на фоне осмотического стресса с коэффициентом варьирования изученных признаков выше, чем у остальных по годам исследований, что соответственно составляет - 9,1%, 11,0%, 8,9% по пыльце, и 10,1%, 11,2%, 9,5% по длине трубок. Степень изменчивости признаков у остальных форм ниже. Например, у Мо 316 коэффициент вариации по годам составляет - 2,2%, 2,0%, 1,6% по пыльце и 2,7%, 2,2%, 2,6% по длине трубок. У Мо 584 - 1,9%, 2,7%, 2,4% и 2,1%, 2,8%, 3,1% соответственно (рис. 2 а, б, в, г, д, е). Неспособность пыльцы прорастать, а проросших пыльцевых зерен формировать трубки достаточной длины на искусственной питательной среде с высокой концентрацией сахарозы (38%) свидетельствует о степени чувствительности генотипов этой группы к действию данного стрессора. Независимо от комплекса экологических условий, в которых шло формиро- вание пыльцы мутантных форм томата данной группы, она плохо прорастает на разных искусственно смоделированных стрессовых фонах, в три разных года ис- следований. Показатели обоих изученных признаков пыльцы остаются в рамках лимитов групп с высоким уровнем чувствительности к исследованным неблаго- приятным факторам внешней среды, что указывает на генетически детерминиру- емый низкий уровень устойчивости на данной стадии онтогенеза. Это подтверж- дают выявленные низкие коэффициенты вариации (рис. 2 а, б, в, г, д, е). Третья группа, изученных мутантных образцов томата: Мо 36; Мо 409; Мо 446; Мо 632; Мо 723; Мо 732; Мо 833; Мо 838; La 2921 проявила разную степень выраженности обоих изученных признаков пыльцы при исследовании их в три разных по комплексу экологических условий года. Пыльца одного и того же мутантного образца неоднозначно реагировала на используемый для оценки фактор стресса (рис. 3 а, б, в, г, д, е). Значения обоих признаков сильно варьировали, коэффициент вариации изменялся в широких пределах (1,0-75,8%). Так, например, пыльца, полученная с растений, выращенных в 2011 году с относительно оптимальными условиями по сумме активных температур и количеству выпавших осадков, показала более высокую устойчивость, чем в 2012 и 2014 годах. Исключение составляет Мо 446, для которой обработка пыльцы высокой температурой явилась летальной и Мо 833 с низким уровнем устойчивости. Внутри этой группы (рис. 3 а, б) степень внутрипопуляционной изменчивости признаков в зависимости от особенностей генотипа достаточно высокая, как по характеру прорастания пыльцы (V,% от 4,3 до 75,8), так и роста пыльцевых трубок (V,% от 6,1 до 57,6%).

87 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea При анализе устойчивости пыльцы, собранной с цветков растений этих же мутантных форм, выращенных в условиях сильной засухи 2012 года, обнаруживаем, что процент прорастания свежесобранной пыльцы ниже, чем в 2011 году, но после высокотемпературной обработки она, прорастая, формирует трубки с более широким спектром по их длине (от 2,5 до 116 дел. ок-микр.), что отразилось на коэффициенте вариации (рис. 3 б). Из этого следует делать вывод о том, что жесткие температурные условия года приводят к формированию генетически разнородной пыльцы, подтверждением является наличие в просматриваемых популяциях высокой гетерогенности по морфо-биологическим характеристикам (крупные-выполненные, мелкие- щуплые, мелкие-выполненные), что отражается на характере их прорастания. После дополнительной обработки высокой температурой выживают и прорастают самые жизнестойкие пыльцевые зерна, формируя при этом длинные трубки, устойчивость которых в зависимости от генотипа составила 32,2 - 100,7% против 11,1 - 136,1% в 2011году. Результаты, полученные в условиях 2014 года, также показывают различия между мутантными образцами и у одного конкретного генотипа, как по уровню устойчивости, так и характеру внутрипопуляционной изменчивости признаков, относительно других лет исследований (рис. 3 а, б). Выявленный широкий размах внутрипопуляционной изменчивости (V,%) у этой группы мутантных форм по реакции на высокотемпературное воздействие которая отражается в изменяющемся по годам коэффициенте вариации (по пыль- це 4,3 - 75,8%, длине трубок 6,1 - 57,6,0%), показывает неоднозначное влияние климатических условий года на процесс формирования их пыльцы. Проращивание пыльцы на фоне низкой температуры демонстрирует высокую изменчивость обоих анализируемых признаков, как между мутантными формами, так и внутри одного конкретного образца по двум разным признакам (рис. 3 в, г). Наибольшая изменчивость по характеру прорастания пыльцы, полученной из цветков растений выращенных в три разных года, отмечается у Мо 732 (40%, 34,6%, 41,4%), Мо 409 (28%, 23%, 44%), Мо 632 (39%, 26,3%, 19,4%) и Мо 723 (44% 21%, 22%). При этом по способности проросших зерен этих форм формировать длинные трубки высокая изменчивость сохраняется у Мо 632(59,6%, 27,5%, 22%) и Мо 723 (64,7%, 22,1%.18,9%). У остальных изменчивость несколько ниже и показатель коэффициента варьирует от низкого 5% до высокого 40% (рис. 3 г). Низкий уровень изменчивости по характеру прорастания пыльцы по годам отмечен у мутанта La 2921 на фоне высокой и низкой температур (рис. 3 а, в). В то время, как под давлением этих стрессов изменчивость по длине пыльцевых трубок варьирует от очень низкого в 2011 - 5,6, 3,8% до высоко 32,1%, 28,6% в 2012 и выше среднего и среднего уровня в 2014 году. Этот же мутантный образец (La 2921) демонстрирует обратную реакцию на фоне осмотического стресса, по- казывая высокую способность прорастания пыльцевых зерен в три разных года - 86,5%, 41,4% и 92,0%, с низкой и средней изменчивостью показателя - 9,7%, 15,3% и 12,4% соответственно (рис. 3 д). При этом в три разных года, только незначительная часть её - 4,4%, 6,1% и 6,5% формировала пыльцевые трубки

88 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea достаточной длины с более контрастными значениями показателя изменчивости -13%, 18% и 7% (рис. 3 е).

Рис. 3 (а, б, в, г, д, е). Мутантные формы томата с высокой внутрипопуляци- онной изменчивостью показателей обоих признаков пыльцы, по годам исследо- ваний отражающих нестабильный характер их устойчивости к изученным стрес- сам. Высокая изменчивость на фоне осмотического стресса отмечается и у му- тантной формы Мо 732 по обоим признакам пыльцы (V= 41,2% по пыльце) и (V = 23,1% длине трубок) в условиях засухи 2012 года. В 2011 и 2014 годах вариа- бельность анализируемых признаков (V���������������������������������������������������������������������������,%) была средней и соответственно со- ставила по пыльце - 13,3% и 9,6% и - 15,7% и 12,0% по длине пыльцевых трубок, что свидетельствует о более высокой однородности популяций пыльцевых зерен, полученных из цветков растений выращенных в эти два года. Высокая внутрипопуляционная вариабельность свидетельствует, что мутант- ные формы данной (3-ей группы) характеризуются узкой нормой реакции, которая

89 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea подтверждается значительной изменчивостью показателей изученных признаков по годам исследований, и на разных искусственно смоделированных стрессовых фонах. Возможно, столь высокая изменчивость определяется чувствительностью их генеративной сферы на условия среды, обусловленная спецификой генома. Поскольку, мутации в массе имеют отрицательный характер для приспособительных особенностей вида, очевидно, что повышение мутабельности во всех случаях ведет к увеличению в популяциях числа генетически ослабленных особей. Это, вероятно, затрагивает и такие чувствительные этапы жизнедеятельности растительного организма, как мужской гаметофит, и число особей с генетически врожденными дефектами возрастает, в результате чего роль отрицательного отбора заметно повышается. В популяциях появляется большое число невызревших, щуплых деформированных пыльцевых зерен, что выражается в высокой генетической разнородности, и в значительной степени влияет на характер и выраженность проявления признаков. Скорее всего, это и есть результат влияния различного сочетания экологических условий года в период формирования пыльцы, и использованных стрессовых факторов для оценки в комплексе с генетическими особенностями самих мутантных форм. Это одновременно свидетельствует и о сложном характере самих признаков, что в комплексе создаёт определенные трудности, когда требуется дать общую характеристику конкретному генотипу по отношению к одному или ко всем изученным стрессовым абиотическим факторам. Исходя из полученных результатов, становится очевидным, что не всегда возможно, исследовать по тому или иному признаку все генотипы. Выводы 1. Наследственный генетически детерминированный потенциал индивидуальной изменчивости по устойчивости мутантных форм на стадии мужского гаметофита, подтверждается результатами реакции их пыльцы, полученной с растений, выращенных в разных по климатическим условиям годы (2011, 2012 и 2014) на действие стрессовых абиотических факторов (жара, холод, засуха). 2. Установлена дифференциальная реакция популяций пыльцы мутантных форм томата к определенному неблагоприятному абиотическому фактору, которая выражается в характере прорастания пыльцевых зерен и способности проросших формировать пыльцевые трубки определенной длины в зависимости от вида стресса и комплекса условий внешней среды, в которых проходило формирование тестируемой пыльцы. 3. Показана целесообразность и эффективность использования моделирования стрессов для выявления и отбора устойчивых генотипов на стадии зрелого мужского гаметофита с учетом высокого совпадения характеристик по прорастанию пыльцы, и способности проросших зерен на фоне стресса формировать длинные трубки. Литература 1. Беков Р.Х. Создание исходного материала томата с использованием генетических марке- ров и эффективные пути его применения в практической селекции //Дис. докт с.- х. наук. Москва 2012. 461С.

90 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea 2. Бочарникова Н.И. //Генетическая коллекция мутантных форм томата и её использование в селекционно-генетических исследованиях. Москва. 2011. 120 С. 3. Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции (учение об исходном материале в селекции) //Теоретические основы селекции растений. Ленинград. 1935, Т.1. С. 17-74. 4. Голубинский И.Н. //Биология прорастания пыльцы. Киев. 1974. 368 С. 5. Доспехов Б.А. //Методика опытного дела - М.: Агропромиздат, 1979. 416 С. 6. Драгавцев В.А., Аверьянова А.Ф. Переопределение генетических формул количественных признаков пшеницы в разных условиях среды //Генетика. 1983. Том 19, №11. С. 1811-1917. 7. Жученко А.А. //Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы). Москва. 2001. Том 1. 780 С. 8. Кильчевский А.В. и др. Изучение наследования урожайности и холодостойкости томата (Lycopersicon exculentum Mill) //Известия НАН Беларуси (Серия Аграрных наук). 2007. № 4. С. 68-72. 9. Кузёменский А.В. //Селекционно-генетические исследования мутантных форм томата. Харьков. 2004. 391 С. 10. Маковей М..Д. //Cелекция томата на устойчивость к стрессовым абиотическим факторам с использованием гаметных технологий. Кишинев. 2018. 473 С. 11. Маковей М..Д. Мутантные формы томата как источники хозяйственно-ценных признаков для селекции. //Изв. АН Молдовы Науки о жизни. 2012. № 2(317). С. 76-84. 13. Маковей М..Д. Генетический потенциал коллекции мутантов томата и его значение для решения задач практической селекции. //Известия АН Молдовы Науки о жизни. 2015. № 1(325). С. 110-119. 14. Пивоваров В.Ф., Балашова И.Т., Балашова Н.Н. и др. Селекционные технологии, созданные во ВНИИССОК на основе методов молякулярного анализа и селекции по микрогаметофиту //Сельскохозяйственная биология. 2005. №3. С. 91-100. 15. Поупа О. Гомеостаз, развитие и адаптация //Общая биология. 1961. Т. 22, № 1. С. 3-8. 16. Турбин Н.В. Теоретические основы и методы современной селекции растений //Сельскохозяйственная биология. 1971. Т. 6, №5. С. 653-670. 17. Чесноков Ю.В, Бочарникова Н.И., Есаулова Л.В. Генотипическая вариабельность в потомстве трансгенного межвидового гибрида томата. Сообщение 1. Получение селекционного материала. //Сельскохозяйственная биология. 2011. №1. С. 60-65 18. Scarlat A. //An. Univ. Bucureşti Biol. 1978. Vol. 27. P. 83-88. 19. Tomato. UPOV. Общие рекомендации TG/44/2011. Geneva.

91 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

STORAGE POTENTIAL OF FLAX ACCESSIONS (LINUM USITATISSIMUM L.) AS AN INDICATOR OF THEIR VIABILITY UNDER EX SITU CONSERVATION Corlateanu L.B., Kutsitaru D.V., Ganea A.I. Institute of Genetics, Physiology and Plant Protection Rezumat Utilizarea testului privind îmbătrânirea accelerată (ÎA) a semințelor permite de a determina particularitățile genotipice ale mostrelor din colecția de in și de a le repartiza în grupe în dependență de capacitatea potențială de păstrare a viabilității lor după acțiunea factorilor de stres (condițiile ÎA a semințelor de in: temperatura ridicată - 42-43оС și umeditatea de 90-100%, expoziția -72 de ore). Determinarea parametrilor morfo-fiziologici (energia germinativă și germinația semințelor, lungimea rădăcioarelor, biomasa proaspătă și uscată a plantulelor, conductivitatea soluțiilor cu semințe) și biochimici (activitatea enzimei peroxidaza) face posibilă caracterizarea potențialului de păstrare (PP) al genotipurilor de in care prezintă o caracteristică complexă importantă a mostrelor de

91 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea colecție la conservarea ex situ. Prin utilizarea testelor de ÎA și conductivitatea soluțiilor cu semințe se pot identifica specimeni mai puțin potriviți pentru depozitarea pe termen lung și înainta recomandări ce țin de termenii de reproducere ai materialului semincer. Cuvinte cheie: in, potențial de păstrare, îmbătrânire accelerată, conservare ex situ, parametri morfo-fiziologici, conductivitate electrică. Depus la redacţie: 8 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Corlateanu Liudmila, Institute of Genetics, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, str. Pădurii, 20, MD 2002 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]; tel. (+373) 79096165 Introduction Main task of ex situ conservation of plant germplasm in plant gene banks is to preserve viability of seeds as during the storage period there occur complex physiological- biochemical aging processes in seeds resulting in gradual loss of germinability and genetic uniformity by seed material [9,11]. One of the main challenges of plant gene banks during ex situ conservation of germplasm includes the necessity to maintain viability of seeds, their physiological quality, and to minimize the rate of aging. Before taking the seed collections for long-term storage, it is necessary to determine seed potential of accessions having scientific and practical value. In recent times, the term „storage potential of seeds” is quite often used in academic literature on genetic resources [1,2,4,6,7]. Storage potential of orthodox seeds is defined by such factors as seed quality driven by the conditions of seed formation and the time between physiological ripeness and harvesting [8]. Loss of physiological quality of seeds results in yield reduction and low-standard seeds, loss of their uniformity as well as deterioration of growth and development of plants and low resistence to evironmental stresses. Production of seeds with high germinability per se is not sufficient. To ensure high storage potential of seeds, it is necessary not only to obtain seed material with high viability but also to enable its correct storage to preserve its initial germinability. Therefore it is very important to determine storage potential of plants before taking them for long-term storage and perform gradation of valuable collection material by this trait. Test for accelerated aging of seeds is used to determine SP of seeds in plant gene banks of many countries, it involves incubation of seeds under the increased temperature and humidity; duration of seed exposure to these factors depends on a given crop and sometimes on specific genotype [5, 12]. With the help of AA-test of seeds it is possible to perform monitoring of collection accessions of plant gene pool that allows continuous recording of their viability and classification of genotypes from work and active collections by seed aging parameters. This method enables to: • Identify the accessions not suitable for long-term storage that allows saving funds for conservation; • Recommend the appropriate time for reproduction of seed material; • Specify the necessity to restore viability of collection accessions. The purpose of this research was to study after AA-test of flax seeds the morphophysiological and biochemical parameters, which allow characterization of storage potential of collective accessions in active collections of the gene bank with the purpose of their ex situ conservation, and to reveal genotypic differences of genotypes

92 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea by this trait. According to the plan, flax genotypes should be grouped by their potential capability to preserve viability of samples exposed to high temperature and humidity. Materials and methods Objects of studies were collection accessions of flax (fam.Linaceae , genus Linum, species Linum usitatissimum L.) from active collection of the plant gene bank. Storage potential of seeds was determined by two tests: test for accelerated aging of seeds by Hampton and TeKrony’s method [5] and test for electrical conductivity of solutions (EC), both are included in the International Rules for Seed Testing. AA-test of seeds was conducted under the increased air temperature (42-43оC), air humidity (90-100%), aging time was 72 hours. After this test, various morphophysiological parameters of seeds and seedlings were measured according to the International Rules of ISTA [5]: germinating power (GP) and germinability (G) of seeds, radicle length (RL), fresh and dry biomass of radicles. Electrical conductivity of solutions with normal and aged seeds was measured by conductometer N5721М [3]. With regard to biochemical parameters, the activity of the peroxidase enzyme (PO) was measured in radicles of seedlings [10]. Number of seeds in each variant was 300. The experiment was conducted in quadruplicate. Aged flax seeds were sprouted in Petri dishes in thermostat at 25оC. Experimental data were processed using the software Statistica 7. Results and discussion Testing of flax collection accessions showed that conditions for accelerated aging of seeds stipulated by the International Rules (air humidity, period of aging and temperature of 42оC) allow achieving the effect of seed aging for the most of the genotypes aside from the seeds of only two genotypes – Honcheberger and Blaringhаm, for the successful aging of which the air temperature was increased up to 43оC. As compared to control, the decrease of GP and G of flax seeds after AA-test was 6.3-17.4% and 15.3-54.8% for different genotypes, respectively, that maybe indicative of genotypic specificity of collection accessions. According to changes in GP of seeds, flax genotypes were divided into two groups: in genotypes of the 1st group (Pskovskiy L 3-2) this parameter decreased by 6.3%, and in genotypes of the 2nd group (Duflavin №5, Honcheberger, B 36, Svalfu 60132, Dichl-8, Blaringhаm, MDI 05609, MDI 05608) – by 11.0-17.4% (fig.1). Germinating power of seeds was determined on the 3rd day after seeds were placed for sprouting in thermostat and this probably explains the insignificance of differences between genotypes. Germinability of seeds after AA-test determined on the 7th day of sprouting decreased differently in different genotypes (by 15.3 –54.8% on average) as compared to control. In this case, flax genotypes were also divided into two groups. In the 1st group of genotypes germinability of seeds decreased by 15.3 – 29.4% as compared to control (4 genotypes: Pskovskiy L 3-2, Duflavin №5, Honcheberger, B 36); in the 2nd group (5 genotypes: Svalfu 60132, Dichl-8, Blaringhаm, MDI 05609, MDI 05608) – by 31.15-54.8% (fig.2). Furthermore, after accelerated aging of seeds the decrease of other morphophysiological parameters of flax seedlings was revealed: radicle length, fresh and dry biomass of seedlings. RL of seedlings after accelerated aging of seeds decreased by 5.4-8.6mm in different genotypes as compared to control.

93 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

Fig.1 Germinating power of seeds of flax genotypes after accelerated aging of seeds, %. 1 – Accelerated aging; 2 – Control. I- Pskovskiy L 3-2; II-Duflavin №5; III-Honheberger; IV-B 36; V- Svalfu 60132; VI-Dichl-8; VII-Blaringham; VIII-MDI 05609; IX-MDI 05608.

Fig.2. Germinability of seeds of flax genotypes after accelerated aging of seeds, %. 1 – Accelerated aging; 2 – Control. I- Pskovskiy L 3-2; II-Duflavin №5; III-Honheberger; IV-B 36; V- Svalfu 60132; VI-Dichl-8; VII-Blaringham; VIII-MDI 05609; IX-MDI 05608.

The strongest inhibition of growth of seedling radicles after accelerated aging of seeds was observed in genotypes Blaringhаm and Svalfu 60132, and the weakest – in genotypes MDI 05609 and MDI 05608. It should be noted that the latter two genotypes exhibited weak growth of radicles both in the experiment and control, and maybe that is why the changes in growth were minimal (fig.3). Depending on genotype, fresh biomass of radicles decreased after conduction of test for accelerated aging of seeds by 60.0-160.0mg on average as compared to the control (fig.4). Maximal decrease of this parameter after accelerated aging of seeds was found in flax genotypesН oncheberger, Blaringhаm and Dichl-8, minimal decrease was in genotype B 36 (60mg). Obviously, the most pronounced decrease of such parameters as length and fresh biomass of radicles indicates lower resistance of some genotypes to high temperature and humidity applied in the test. The obtained data were processed with the software Statistica 7. Almost all flax genotypes showed positive correlation of seed gernimability with germinating power (r+0.60), radicle length (r+0.65) and fresh biomass (r+0.68) of seedlings. Parameter

94 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea “radicle length” correlated with seed germinability (r+0.62) and fresh biomass of seedlings (r+0.55).

Fig.3. Radicle length of flax seedlings after conduction of test for accelerated aging of seeds, mm. 1 – Accelerated aging; 2 – Control. I- Pskovskiy L 3-2; II-Duflavin №5; III-Honheberger; IV-B 36; V- Svalfu 60132;VI-Dichl-8; VII-Blaringham; VIII-MDI 05609; IX-MDI 05608.

Fig.4. Change of fresh biomass of flax radicles after accelerated aging of seeds, g. 1 – Accelerated aging; 2 – Control. I- Pskovskiy L 3-2; II-Duflavin №5; III-Honheberger; IV-B 36; V- Svalfu 60132; VI-Dichl-8; VII-Blaringham; VIII-MDI 05609; IX-MDI 05608. Electrolyte release from seeds was evaluated by electrical conductivity of solutions with normal and aged seeds. International Rules of Seed Testing (ISTA) recommend 24-hour exposure of seed swelling for determination of electrical conductivity of solutions. This year, same as in previous year for the pepper and eggplant seeds, we used 2 time-exposures of flax seed swelling (24 and 48h). Exposure of 48h was more effective as namely after this exposure the difference between the variants was much more pronounced. Depending on genotype, electrical conductivity of test solutions with flax seeds increased after 48-h exposure of swelling by 0.31-3.9mS/m on average as compared to control (table 1). No sharp increase of electrolyte release was observed from seeds of genotypes Duflavin №5, Blaringhаm and Pskovskiy L 3-2. Increase of electrical conductivity of solutions with seeds of these varieties was 11.5; 12.4 and

95 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea 23.3%, respectively, as compared to control. Significant variations of data indicate individuality of each genotype, its different resistance to stress conditions of air temperature and humidity. Increase of electrical conductivity of solutions with aged flax seeds as compared to control is explained by the increased permeability of cell membrane after AA-test of seeds. Table 1. Electrical conductivity of solutions with seeds after conduction of test for accelerated aging of seeds, mS/m. Nr. Genotype Control Experiment 1 Pskovskiy L 3-2 3,00±0,15 3,70 ± 0,13 2 Duflavin №5 2,70± 0,13 3,01 ± 0,17 3 Honheberger 3,25 ± 0,12 4,50 ± 0,23* 4 B 36 2,00 ± 0,21 3,00 ± 0,34* 5 Svalfu 60132 4,50 ± 0,32 5,30 ± 0,41* 6 Dichl-8 2,75 ±0,27 3,50 ± 0,30* 7 Blaringhem 3,50 ± 0,14 3,90 ± 0,15 8 MDI 05609 4,50 ± 0,39 5,90 ± 0,47* 9 MDI 05608 8,00 ± 0, 45 10,9 ± 0,32* Depending on genotype, peroxidase enzyme content in radicles of flax seedlings increased after accelerated aging of seeds by 1.38-2.33 times as compared to control that is a characteristic effect of thermal stress on seeds. The highest increase of peroxidase enzyme activity in radicles of seedlings after accelerated aging of seeds was observed in genotypes Pskovskiy L 3-2 (by 2.33 times) and Blaringhаm (by 2.30 times) as compared to control (table 2). According to the set of different parameters of flax seeds and seedlings after the accelerated aging of seeds, the following flax genotypes had the highest storage potential: Pskovskiy L 3-2, Duflavin №5, Нoncheberger, B 36, and the lowest storage potential was found in MDI 05609 and MDI 05608. Table 2. Activity of peroxidase enzyme in flax radicles after accelerated aging of seeds, conventional units. Nr. Genotype Control Experiment 1 Pskovskiy L 3-2 0,15 ± 0,02 0,35 ± 0,03* 2 Duflavin №5 0,20 ± 0,02 0,43 ± 0,02* 3 Honheberger 0,24± 0,01 0,42 ± 0,02*- 4 B 36 0,19 ± 0,02 0,36 ± 0,03* 5 Svalfu 60135 0,14 ± 0,02 0,32 ± 0,03* 6 Dichl-8 0,32 ± 0,03 0,44 ± 0,04 7 Blaringham 0,20 ± 0,03 0,46 ± 0,03* 8 MDI 05609 0,13 ± 0,03 0,28 ± 0,04* 9 MDI 05608 0,16 ± 0,03 0,22 ± 0,04 *-differences are significant at the significance level: p≤ 0.05

96 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Use of accelerated aging test of seeds and determination of electrical conductivity of solutions performed with the seeds of flax enables determination of storage potential of each specific genotype by morphophysiological and biochemical parameters of seeds and seedlings and their ranking by this complex indicator that characterizes the capability of collection accessions for long-term storage in plant gene banks (ex situ conservation). Conclusions 1. Use of accelerated aging test of seeds and determination of their morphophysiological and biochemical parameters allowed assessment of storage potential of flax collection accessions from the active collection of the gene bank. 2. It was demonstrated that electrical conductivity of solutions with aged seeds of the most genotypes is higher than that of solutions with normal seeds. 3. Significant positive correlation of germinability of flax seeds with germinating power, radicle length, fresh and dry biomass of seedlings was revealed after conduction of test for accelerated aging of seeds. 4. Flax genotypes were divided into groups (with high, medium and low storage potential) by their potential capabilities to preserve viability after being exposed to high temperature and humidity. References 1. Aghilian, S., Khajeh-Hosseini, M., Anvarkhah, S. Evaluation of seed storage potential in forty medicinal plant species. //International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 2014, vol. 7, nr. 10, p. 749 -759. 2. Demir, I., Mavi, K. Controlled deterioration and accelerated aging tests to estimate the relative storage potential of cucurbit seed lots. //HortScience, 2008, vol. 43, nr. 5, p. 1544-1548. 3. Handbook of vigor test methods. ISTA. Zurich, Switzerland, 1995, 120 p. 4. Havstad, T., Aamlid, T., Lomholt, A. Evaluation of vigor tests for determination of seed storage potential in red clover (Trifolium pratensis L.) and timothy (Phleum pretense L.). //Seeds Science and Technology, 2011, vol. 39, nr. 3, p. 637-648. 5. International rules for seed testing. Edition 2004. The International Seed Testing Association (ISTA), Switzerland, 2004. 6. .Nirmala, K.., Umarani, R. Storage potential of primed seeds of okra (Abelmoschus esculentus) and beet root (Beta vulgaris). //Australian Journal of Crop Sciences, 2014, vol. 8, nr. 9, p. 1290 – 1297. 7. Mielezrski, F., Marcos – Filho, H. Assesment physiоlogical potential of stored pea (Pisum sativum L.) seeds. //Journal of Seed Science, 2013, vol. 35, nr. 1, p. 42-50. 8. Villela, F., Menezes, N. Seed storage potential. //Seed News, 2009, vol. 13, nr. 4, p. 22-25. 9. Walters C.,Wheeler L., Grotenhuis J. Longevity of seeds stored in a genbank: spesies characteristics //Seed Science Research, 2005, vol. 15, no 1, p.1-20. 10. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др. Методы биохимического исследования растений. Москва: Колос, 1987, с.42-43. 11. Корлэтяну Л.Б. Жизнеспособность семян культурных растений в условиях консервации ex situ при действии миллиметрового излучения. Кишинев, 2012, 156 с. 12. Смоликова Г.Н. Применение метода ускоренного старения для оценки устойчивости семян к стрессовым воздействиям. //Вестник СПбГУ, 2014, сер.3, вып.2, с. 82-93.

97 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea ROLUL FACTORULUI PARENTAL ÎN FORMAREA ŞI MANIFESTAREA UNOR CARACTERE CANTITATIVE LA GRÂU (TRITICUM AESTIVUM L.). Lupașcu Galina, Gavzer Svetlana Institutul de Genetică, Fiziologie și Protecție a Plantelor, Republica Moldova Rezumat S-a contatat că componenții de hibridare influențează capacitatea de prindere a boabelor în cadrul încrucișărilor simple și retroîncrucișărilor la grâul comun. Analiza de regresie multiplă a stabilit că numărul boabelor per spic și greutatea unui bob dețin cea mai mare contribuție în formarea masei bobului per spic, iar genitorul matern și patern influențează semnificativ aportul acestor subcomponenți în productivitatea spicului. Părintele matern are un rol decisiv pentru greutatea bobului. Combinațiile aflate în studiu s-au diferențiat în ceea ce privește aportul formelor parentale pentru numărul de boabe și masa boabelor per spic, însă în cadrul combinațiilor particulare părintele decisiv pentru ambele caractere a fost comun. S-a constatat că factorul parental influențează nivelul și capacitatea de transmitere ereditară a caracterelor analizate, dar și rata de obținere a segreganților valoroși. Cuvinte cheie: grâu, grad de dominaţie, efectul reciprocităţii, transgresii, factor parental, hibrizi, capacitate de legare, elemente de productivitate. Depus la redacţie: 22 aprilie 2019. ------Adresă pentru corespondenţă: Lupaşcu Galina, Institutul de Genetică, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor, str. Pădurii, 20, MD 2002 Chişinău, Republica Moldova; [email protected] Introducere Necesitatea sporirii potenţialului genetic al soiurilor contemporane de grâu este considerată o problemă deosebit de actuală pentru multe ţări cultivatoare [7]. Productivitatea grâului este o însuşire complexă care depinde de un şir de factori genetici, de mediu şi de interacţiunea acestora [1, 10]. Factorii menţionaţi influenţează caracterele ce determină roada grâului – înălţimea plantei, numărul de tulpini productive, spiculeţe şi boabe în spic, greutatea bobului [3]. Analiza diferenţiată a elementelor de productivitate eficientizează programele de creare a soiurilor roditoare de grâu [8, 16], în special în cazul examinării minuţioase a numărului de boabe în spic şi a greutăţii unui bob (masa a 1000 de boabe) [7]. Întrucât asupra numărului de boabe în spic influenţează puternic substanţele nutritive, acest caracter este mai labil decât masa unui bob, motiv pentru care productivitatea spicului este asociată mai mult cu primul caracter decât cu al doilea [5, 7, 15]. O mare importanţă teoretică şi practică pentru plante, inclusiv grâu, are capacitatea de prindere a boabelor deoarece aceasta poate determina probabilitatea de obţinere a unui spectru mai larg sau mai restrans de gameţi recombinanţi, respectiv – al plantelor recombinante printre care s-ar putea identifica şi genotipuri cu asocieri de caractere valoroase. Una din sursele importante ale variabilităţii genetice este factorul parental, căruia în ultimul timp se acordă o atenţie tot mai mare deoarece prin entitatea maternală sau paternală influenţează nu doar fenotipul, dar şi heritabilitatea caracterului [6]. În opinia

98 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea unor cercetători, eficienţa selecţiei poate să depindă în mare măsură de alegerea formei materne sau paterne în calitate de componenţi de hibridare care ar determina o evoluţie a caracterului diferită de cea pentru care a fost orientată selecţia – factor important pentru optimizarea programelor de ameliorare [4]. Formele parentale influenţează descendenţa pe cale genetică sau direct – prin resursele care asigură boabele cu substanţe nutritive [12]. În legătură cu cele menţionate, scopul lucrării a constat în elucidarea influenţei componenţilor de hibridare asupra capacităţii de legare a boabelor şi implicării acestora în controlul genetic al elementelor de productivitate a spicului de grâu comun. Material și metode Cercetările au fost efectuate în condiţii de laborator şi de câmp (anii 2016-2018). În calitate de material au fost utilizate forme parentale (soiuri şi linii de grâu comun de

toamnă), hibrizi F1, F2, BC. Hibridările artificiale s-au efectuat prin demasculinizarea florilor plantelor materne şi polenizarea lor ulterioară cu polenul florilor paterne sub pungă de pergament. Pentru stabilirea elementelor de productivitate s-au analizat câte 30-40 de spice pentru

genotipurile parentale şi hibrizii F1, 120 – hibrizii F2 şi 60 – formele retroîncrucişate BC (backcross). În scopul stabilirii ponderii elementelor de productivitate ale spicului în masa boabelor per spic s-a efectuat analiza regresională multiplă, în care coeficientul β a identificat cantitatea de masă adăugată la masa boabelor per spic la mărirea subcomponentelor/ elementelor de productivitate (lungimea spicului, numărul de spiculeţe şi numărul de boabe per spic, greutatea unui bob) cu 1 unitate. Influenţa genotipurilor parentale asupra elementelor de productivitate la nivelul

hibrizilor F1 s-a determinat prin efectul reciprocităţii (re – reciprocal effect) în baza

formulei Reinhold [13]. Gradul (Tg) şi frecvenţa (Tf) transgresiilor în populaţiile F2

s-au calculat conform autorului Радченко [17]. Gradul (hp) şi orientarea dominanţei (+/-) s-au stabilit în baza formulei Brewbaker [2]. Datele obţinute au fost prelucrate statistic în pachetul de soft STATISTICA 7. Rezultate şi discuţii

Legarea boabelor. Prin analiza combinaţiilor reciproce F1 de grâu comun, s-a constatat că la unii hibrizi factorul matern a influențat semnificativ capacitatea de legare a boabelor, aceasta constituind 10,9 ... 88,5%, iar masa bobului – 24,1 ... 28,8% în raport cu analogul reciproc. În ceea ce priveşte primul caracter, cea mai mare deosebire între combinaţiile reciproce s-a înregistrat la 5 – ♀ L 101/Od. 117 x ♂ L Bas., 6 – ♀ L Bas. x ♂ L 101/Od. 117, iar în cazul greutăţii bobului – la 1 – ♀ L Bas./M30 x ♂ L M30/M3, 2 – ♀ L M30/M3 x ♂ L Bas./M30 şi 9 – ♀ L Cub. 101/Bas. x ♂ M30, 10 – ♀ M30 x ♂ L Cub. 101/Bas. (Fig. 1). Deși greutatea bobului legat nu are o importanță la fel de mare ca numărul boabelor legate, totuși, o mai bună umplere a bobului asigură o energie de germinare și creștere a plantulelor mai înaltă la etapă timpurie a ontogenezei. S-a constatat că umplerea boabelor la hibrizii reciproci a fost uneori destul de diferită (Fig. 1, 2). Conform observațiilor noastre anterioare, capacitatea de legare a boabelor de grâu

comun la polenizarea hibrizilor F1 cu părintele recurent, adică la obținerea formelor

backcross, este mult mai joasă decât în cadrul încrucișărilor simple (P1 x P2).

99 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

Fig. 1. Influenţa factorului parental asupra capacităţii de legare şi a greutăţii bobului la grâul comun de toamnă (a. 2016). 1 – ♀ L Bas./M30 x ♂ L M30/M3, 2 – ♀ L M30/M3 x ♂ L Bas./M30; 3 – ♀ L M30/M3 x ♂ L Bas., 4 – ♀ L Bas. x ♂ L M30/M3; 5 – ♀ L 101/Od. 117 x ♂ L Bas., 6 – ♀ L Bas. x ♂ L 101/Od. 117; 7 – ♀ L 101/Od. 117 x ♂ M 11, 8 – ♀ M11 x ♂ L 101/Od. 117; 9 – ♀ L Cub. 101/Bas. x ♂ M, 10 – ♀ M x ♂ L Cub. 101/Bas.; 11 – ♀ L 101/Od. 117 x ♂ L M30/M3, 12 – ♀ L M30/M3 x ♂ L 101/Od. 117.

Fig. 2. Aspectul boabelor legate (F ) de grâu comun în încrucişări reciproce. 0 Astfel, eficiența de hibridare relativ diminuată a culturii ca atare, dar și a sistemu- lui backcross, în mod special, crează condiții reale pentru excluderea din posibi- la fecundație a unui număr mare de gameți cu alele recombinate, o bună parte din potențialii recombinanți nefiind, deci, realizați. Pentru soluționarea acestei probleme, s-a procedat la implicarea factorului parental în calitate de sursă suplimentară de vari- abilitate genetică și epigenetică. Ca forme materne au servit 12 hibrizi reciproci de grâu comun de toamnă, iar de forme paterne – 7 linii (care dețin însușiri de productivitate, rezistență la secetă și maladii fungice). Datele obținute demonstrează că din totalul de 12-15 spice demasculinizate pentru fiecare combinație, la majoritatea s-a înregis- trat legarea boabelor, în număr de 5,9 … 17,8 (Tab. 1). Din 12 perechi de combinații backcross (fiecare pereche, creată pe bază de hibrizi F1 reciproci), în 7 cazuri s-au atestat diferențe semnificative în ceea ce privește numărul boabelor legate per spic. La aceste combinații, diferențele au constituit 132,3 … 228,2% în raport cu combinația care deține analogul reciproc F1.

Deci, orientarea încrucișării (♀P1 x ♂P2 sau ♀P2 x ♂P1) la obținerea hibrizilor F1 a influențat capacitatea de legare a boabelor în cadrul încrucișării F1 cu părinții recurenți

(♀F1 x ♂P1 și ♀F1 x ♂P2).

100 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Таbelul 1. Legarea boabelor de grâu comun de toamnă la retroîncrucișarea hibrizilor

reciproci F1 cu formele parentale. Num. Boabe Raport la spicelor Nr. Combinație backcross legate per hibridul demascu- spic, num. omolog, % linizate

1 ♀ F1 L Bas./M30 x L M30/M3 x ♂ L Bas./M30 14 9,9±1,1

2 ♀F1 L M30/M3 x L Bas./M30 x ♂L Bas./M30 15 13,1±0,4* 132,3

3 ♀ F1 L Bas./M30 x L M30/M3 x ♂ L M30/M3 14 9,2±1,1

4 ♀F1 L M30/M3 x L Bas./M30 x ♂ L M30/M3 14 17,2±1,0* 187,0

5 ♀F1 M11 x L 101/Od.117 x ♂ L 101/Od.117 13 11,2±1,9

6 ♀F1 L 101/Od.117 x M 11 x ♂ L 101/Od.117 12 11,8±1,9 105,4

7 ♀F1 L 101/Od.117 x M 11 x ♂ M 11 15 14,1±1,5

8 ♀F1 M11 x L 101/Od.117 x ♂ M 11 15 16,3±1,0 115,6

9 ♀F1 (L 101/Od.117 x L M/M3) x ♂ L101/Od.117 15 9,7±0,9

10 ♀F1 (L M30/M3 x L 101/Od.117) x ♂ L101/Od.117 15 17,8±1,1* 183,5

11 ♀F1 (L 101/Od.117 x L M30/M3) x ♂ L M30/M3 11 10,9±1,6

12 ♀F1 (L M30/M3 x L 101/Od.117) x ♂ L M/M3 15 17,0±1,0* 156,0

13 ♀F1 (L M30 x L Cub. 101/ Bas.) x ♂ L M30 15 13,3±0,8

14 ♀F1 (L Cub. 101/ Bas. x M30) x ♂ L M30 14 13,5±1,0 101,5

15 ♀F1 (L M x L Cub. 101/ Bas.) x ♂ L Cub. 101/ Bas. 13 7,1±1,1

16 ♀F1 (L Cub. 101/ Bas. x M30) x ♂ L Cub. 101/ Bas. 12 16,2±1,4* 228,2

17 ♀F1 (L M30/M3 x L Bas.) x ♂ L Bas. 13 8,3±1,3

18 ♀F1 (L Bas. x L M30/M3) x ♂ L Bas. 14 11,9±0,7* 143,4

19 ♀F1 (L M30/M3 x L Bas.) x ♂ L M30/M3 15 9,1±0,9

20 ♀F1 (L Bas. x L M30/M3) x ♂ L M30/M3 15 10,9±1,7 119,8

21 ♀F1 (L101/Od.117 x L Bas.) x ♂ L101/Od.117 15 6,7±0,9

22 ♀F1 (L Bas. x L101/Od.117) x ♂ L101/Od.117 13 7,2±1,0 107,5

23 ♀F1 (L Bas. x L101/Od.117) x ♂ L Bas. 15 5,9±0,8

24 ♀F1 (L101/Od.117 x L Bas.) x ♂ L Bas. 14 8,1±0,3* 137,3

*- diferență de hibridul care deține analogul reciproc F1 (p<0,05). Analiza de regresie multiplă a elementelor de productivitate ale spicului. Coeficientul de regresie multiplăβ a înregistrat valori nesemnificative pentru lungimea spicului şi numărul boabelor per spic în ambii ani de studiu (2017, 2018), iar pentru numărul boabelor per spic şi greutatea bobului parametrul a fost înalt, media acestuia constituind, respectiv, 0,858*; 0,526* (a. 2017) şi 0,897*; 0,404* (a. 2018) (*- p≤0,05), ceea ce semnifică că ultimele două caractere au cea mai înaltă pondere în mărirea masei boabelor per spic la mărirea acestora cu o unitate de măsură – 1 bob, 1 mg. Este de menţionat că la toţi hibrizii reciproci, valorile β au fost diferite, uneori –foarte pronunţate, de exemplu la combinaţiile L M30/M3 x M 16 (a. 2017) şi M 16 x Basarabeanca (a. 2018), ceea ce semnifică influenţa diferită a componenţilor de hibridare asupra aportului subcomponenţilor la formarea productivităţii spicului [9] (Tab. 2).

101 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Tabelul 2. Coeficientul de regresie multiplăβ ( ) pentru unele elemente implicate în formarea masei boabelor per spic la hibrizii reciproci F1 de grâu comun de toamnă. Numărul de Numărul de Lungimea Greutatea Nr. Hibrid F spiculeţe per boabe per 1 spicului unui bob spic spic Anul 2017 1 L M30/M3 x L Bas./M30 0,027 -0,001 0,801* 0,391* 2 L Bas./M30 x L M30/M3 0,006 -0,010 0,748* 0,665* 3 M 11 x M 16 -0,400 -0,130 1,020* 0,771* 4 M 16 x M 11 -0,100 0,012 0,754* 0,505* 5 L M30/M3 x M 16 0,031 0,012 1,030* 0,907* 6 M 16 x L M30/M3 -0,010 0,120 0,828* 0,386* 7 L Cub.101/Bas. x M30 -0,200 0,001 0,834* 0,350* 8 M30 x L Cub.101/Bas. -0,100 0,025 0,846* 0,356* 9 Basarabeanca x L M30/M3 0,005 -0,020 0,760* 0,418*

10 L M30/M3 x Basarabeanca -0,020 0,001 0,901* 0,459* 11 M 16 x Basarabeanca 0,011 0,008 0,873* 0,494* 12 Basarabeanca x M 16 -0,001 -0,050 0,898* 0,615* Media coeficientului β -0,063 -0,032 0,858* 0,526* Anul 2018 1 L M30/M3 x L Bas./M30 0,013 -0,012 0,907* 0,275* 2 L Bas./M30 x L M30/M3 -0,086* 0,087 0,867* 0,399* 3 M 11 x M 16 -0,001 0,011 0,841* 0,330* 4 M 16 x M 11 -0,009 0,004 0,822* 0,332* 5 L M30/M3 x M 16 0,016 0,003 0,910* 0,349* 6 M 16 x L M30/M3 0,019 -0,004 0,740* 0,437* 7 L Cub.101/Bas. x M30 0,005 0,018 0,860* 0,388* 8 M30 x L Cub.101/Bas. 0,005 -0,010 0,799* 0,361* 9 Basarabeanca x L M30/M3 -0,024 -0,045 0,843* 0,360*

10 L M30/M3 x Basarabeanca -0,033 0,007 0,954* 0,481* 11 M 16 x Basarabeanca 0,003 0,037 1,329* 0,900* 12 Basarabeanca x M 16 0,145 -0,163 0,893* 0,238* Media coeficientului β -0,001 -0,023 0,897 0,404 *- suport statistic la nivelul p≤0,05. Gradul de dominație. Unul din cei mai utilizați indici ai particularităților de heritabilitate în generația F1 este gradul de dominație [11]. În cercetările noastre cu privire la elementele productivității spicului de grâu, s-a constatat că parametrul a variat în limite foarte largi, manifestând în majoritatea cazurilor supradominanță pozitivă sau negativă. Este de menționat faptul că în anul 2017, cu condiții climatice favorabile creșterii și dezvoltării grâului, aproape la toate combinațiile s-a înregistrat supradominanța părintelui cu valori înalte, iar în anul 2018, an cu condiții mai puțin favorabile – supradominanța părintelui cu valori diminuate ale caracterelor cercetate. În toate cazurile, valorile gradului de dominație (hp), dar uneori și orientarea acesteia (+/-) la hibrizii reciproci F1 au fost diferite, ceea ce denotă influența mare a componenților de hibridare în calitate de factor matern sau patern asupra modului de transmitere ereditară (dominanță/recesivitate) a caracterelor analizate (Tab. 3).

102 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

Tabelul 3. Gradul de dominaţie (hp) a unor elemente de productivitate ale spicului la

hibrizii reciproci F1 de grâu comun de toamnă (a. 2017). Anul 2017 Anul 2018 spic spic

Nr Hibrid F1 per per spic spic per per unui bob unui bob Greutatea Greutatea Greutatea Greutatea Greutatea boabelor boabelor boabelor Numărul de boabe Numărul de boabe 1 L M30/M3 x L Bas./M 30 +0,38 -0,31 +0,40 -40,87 -1,70 -96,00 2 L Bas./M30 x L M/M3 -13,24 -3,12 -3,10 -30,71 +0,09 -71,00 3 M 11 x M 16 +0,37 -0,03 +14,0 -1,85 -3,63 -2,77 4 M 16 x M 11 +1,98 +0,73 +43,0 -1,77 -3,15 -2,77 5 L M30/M3 x M 16 +34,11 +8,92 +17,0 -33,80 -1,37 -31,00 6 M 16 x L M30/M3 +18,84 +0,60 +6,43 -4,67 +2,56 -1,00 7 L Cub.101/Bas. x M30 -15,67 +5,71 +3,50 -26,74 -2,47 -19,57 8 M30 x L Cub. 101/Bas. -45,67 +9,85 +4,00 -26,22 -1,29 -18,14 9 Bas. x L M30/M3 +4,03 +3,20 +4,84 -29,19 -13,32 -50,00

10 L M30/M3 x Bas. +2,55 -17,2 +2,32 -14,82 -22,58 -39,00 11 M 16 x Basarabeanca +4,92 -3,98 +5,67 -7,95 -1,93 -47,00 12 Basarabeanca x M 16 +2,37 -10,08 -1,33 -8,90 -11,52 -77,00 Efectul reciprocității. Analiza a 6 hibrizi reciproci a demonstrat că în anul 2017 pentru: 1) numărul de boabe per spic, în 3 cazuri s-a manifestat efectul matern (-0,49 ... -12,86), în alte 3 – efectul patern (+0,74 ... +0,85); 2) greutatea unui bob – doar într-un singur caz s-a înregistrat efect patern (M 16 x S.i. Basarabeanca: +3,05), la alte 5 combinații – efect matern (-0,38 ... -10,2); 3) greutatea boabelor per spic – combinaţiile au manifestat acelaşi tablou ca şi în cazul numărului boabelor per spic, doar că valorile (cu o singură excepţie) au fost mult mai înalte, ceea ce denotă dependenţa mai pronunţată de factorul parental. În anul 2018, de asemenea orientarea

(+/-) valorilor re al caracterelor numărul boabelor per spic și greutatea boabelor per spic practic au concis, iar rolul genitorului matern a fost decisiv pentru greutatea unui bob (-0,24 ... -4,80) (Tab. 4). Tabelul 4. Efectul reciprocităţii pentru unele elemente de productivitate ale spicului la

hibrizii reciproci F1 de grâu comun de toamnă. Anul 2017 Anul 2018

per per spic spic

Combinaţie reciprocă F1 per per spic spic unui bob unui bob Greutatea Greutatea Greutatea Greutatea Greutatea Numărul de Numărul de boabelor boabelor boabelor boabe boabe L M30/M3 x L Bas./M30 +0,85 -1,40 +1,75 +5,08 -0,91 +12,5 M 11 x M 16 +0,81 -0,38 +14,5 +0,04 -0,24 0,00 L M30/M3 x M 16 -0,49 -4,16 -5,29 +14,56 -1,96 +10,00 L Cub.101/Bas. x M30 -12,86 -1,98 -0,25 -0,26 -0,59 -0,71 Bas. x L M30/M3 +0,74 -10,2 +1,26 +5,65 -4,63 -5,50 M16 x Basarabeanca -1,28 +3,05 -3,50 +0,47 -4,80 +15,00

103 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Astfel, studiul acelorași combinații în 2 ani a demonstrat că pentru formarea masei bobului mediul genetico-fiziologic al plantei-mame are un rol decisiv. Nu se exclude că în cazul acestui fenomen se implică indirect și particularitatea de interacțiune a plantei- mame cu mediul ambiant. Transgresii. Manifestarea descendenţilor cu fenotipuri extreme în raport cu părinţii şi selectarea plantelor “mai bune ca cel mai bun părinte” timp îndelungat s-a practicat pentru obţinerea formelor valoroase, iar manipularea reuşită a varianţei genetice crează noi oportunităţi de valorificare mai completă a potenţialul genotipic, ceea ce conduce la obţinerea soiurilor noi cu însuşiri excepţionale [14]. În cercetările noastre s-a constatat că la cele 2 combinații reciproce aflate în studiu timp de 2 ani, gradul și frecvența transgresiilor pozitive (cu cea mai mare importanță practică pentru elementele de productivitate ale spicului de grâu) au variat în limite largi, funcție de caracter, combinație, directia încrucişării și condițiile de an (Tab. 5). Tabelul 5. Nivelul transgresiilor unor elemente de productivitate ale spicului la grâul comun de toamnă în populaţiile F2 . Anul 2017 Anul 2018 Nr. Combinaţie F Caracter 2 Tg,% Tf,% Tg,% Tf,% Num. boabelor în spic 12,85 8,33 -6,64 4,17 Basarabeanca x M30/ 1 Greutatea unui bob 6,06 5,0 12,16 55,83 M3 Masa boabelor în spic 2,06 1,67 -5,46 3,33 Num. boabelor în spic 24,07 22,5 -10,62 0,01 M30/M3 x Basara- 2 Greutatea unui bob 18,73 12,5 -1,39 8,33 beanca Masa boabelor în spic - - -18,45 0,01 Num. boabelor în spic 0,46 2,5 -0,95 6,67 Cub.101/Basara-beanca 3 Greutatea unui bob 1,29 2,5 -2,31 0,83 x M 30 Masa boabelor în spic - - -5,89 1,67 Num. boabelor în spic - - 3,33 5,00 M 30 x L Cub. 101/ 4 Greutatea unui bob - - -2,69 0,83 Basarabeanca Masa boabelor în spic - - -3,03 2,50 Ca și în cazul gradului de dominație, pentru care în a. 2018 s-a înregistrat predominanța părintelui cu valori mici ale caracterelor, în cazul gradului de transgresie, în a. 2018 s-a manifestat predominanța transgresiilor negative, adică a plantelor care manifestă valori mai mici ca la “cel mai mic părinte”. Este de menționat că în unele cazuri, schimbarea direcției încrucișării a contribuit la manifestarea transgresiilor pozitive, neînregistrate la hibridul omolog. De exemplu, în a. 2018, în cazul combinației M30/M3 x Basarabeanca, pentru greutatea unui bob s-au înregistrat transgresii negative (Tg = -1,39%, Tf = 8,33%), iar la combinația reciprocă Basarabeanca x M30/M3: Tg = 12,16%, Tf = 55,83%. Concluzii 1. Componenții de hibridare în calitate de formă maternă sau paternă, determină capacitatea de prindere a boabelor în cadrul încrucișărilor simple (P1 x P2) și retroîncrucișărilor (F1 x P1 și F1 x P2) la grâul comun. Eficiența de hibridare a variat în limite largi. În cazul deosebirilor semnificative între hibrizii reciproci avantajul de prindere a boabelor la hibrizii simpli a constituit 10,9 … 88,5%, iar la formele retroîncrucișate – 32,8 … 128,2%.

104 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea 2. În baza analizei de regresie multiplă, s-a constatat că numărul boabelor per spic (β = 0,858 … 0,897) și greutatea unui bob (β = 0,404 …0,526) dețin cea mai mare contribuție în formarea masei boabelor per spic, iar genitorul matern și patern influențează semnificativ aportul acestor subcomponenți în productivitatea spicului – masa boabelor per spic.

3. Calculul efectelor reciprocității (re – reciprocal effect) a demonstrat că părintele matern are un rol determinant pentru greutatea bobului. Combinațiile aflate în studiu s-au diferențiat în ceea ce privește aportul formelor parentale pentru numărul de boabe și masa boabelor per spic, însă în cadrul combinațiilor particulare părintele decisiv pentru ambele caractere a fost comun.

4. Prin analiza gradului de dominație (hp) la hibrizii F1, gradului (Tg) și frecvenței

(Tf) transgresiilor în populațiile segregante F2 pentru elementele de productivitate ale spicului de grâu în cadrul hibridărilor reciproce, s-a constatat că factorul parental determină nivelul și capacitatea de transmitere ereditară a caracterelor analizate în prima generație, dar și rata de obținere a segreganților valoroși. Bibliografie 1. Ahmed N.C.M., Khaliq I.M.M. The inheritance of yield and yield components of five wheat hybrid populations under drought conditions. //Indonesian J. Agric. Sci., 2007, 8(2), p. 53-59. 2. Brewbaker J.L. Agricultural genetics (Series Foundations of Modern Genetics). //New York, USA, 1964, 192 p. 3. Eid M.H. Estimation of heritability and genetic advance of yield traits in wheat (Triticum aestivum L.) under drought condition. //Int. J. of Genet. and Mol. Biol., 2009, 1(7), p. 115-120. 4. Etterson J.R., Galloway L.F. The influence of light on paternal plants in Campanula americana (Campanulaceae): Pollen characteristics and offspring traits. //In: Am. J. Bot., 2002, 89, p. 1899-1906. 5. Foulkes M.J. et al. Raising yield potential of wheat. III. Optimizing partitioning to grain while maintaining lodging resistance. //J. Exp. Bot., 2011, 62(2), p. 469-486. 6. Galloway L.F., Etterson J.R., McGlothlin J.W. Contribution of direct and maternal genetic effects to life-history evolution. //New Phytol., 2009, 183, p. 826–838. 7. Gonzalez-Navarroa O.E. et al. Variation in developmental patterns among elite wheat lines and relationships with yield, yield components and spike fertility. //Field Crops Research, 2016 (196), p. 294-304. 8. Knezevic D. et al. Variability of number of kernels per spike in wheat cultivars (Triticum aestivum L.). //J. of Central Eur. Agr., 2012, 13(3), p. 617-623. 9. Lupaşcu G., Gavzer S. Metodă de selectare a formelor materne de grâu pentru hibrizi cu masa boabelor în spic mare. Brevet de invenţie. MD 1161 Z, 2018.02.28. 10. Lupașcu G., Sașco E., Gavzer S. și alții. Controlul genetic al caracterelor de rezistență și productivitate la grâul comun. Chișinău: Tipografia AȘM, 2015, 176 p. 11. Motsnyi I.I., Goncharova A.I., Chebotar G.O. et al. Degree of phenotypic dominance and heritability on the plant height character in wheat hybrids with different Rht-gene alleles. //Cytology and Genetics, 2017, 51(1), p. 18-25. 12. Qvarnström A., Price T.D. Maternal effects, paternal effects and sexual selection //Trends in Ecology & Evolution, 2001, vol.16, N 2, p. 95-100. 13. Reinhold K. Maternal effects and the evolution of behavioural and morphological characters: a literature review indicates importance of extended maternal care. //J. of Heredity. 2002. 93 (6). p. 400-405. 14. Rieseberg L.H. et al. The genetic architecture necessary for transgressive segregation is common in both natural and domesticated populations. //Phil. Trans. R. Soc. Lond.B, 2003 a, nr 358, p. 1141-1147.

105 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea 15. Sadras V., Slafer G. Environmental modulation of yield components in cereals: Heritabilities reveal a hierarchy of phenotypic plasticities. //Field Crop. Recearch, 2012, 127, p. 215-224. 16. Sadras V.O., Rebetzke G.J. Plasticity of wheat grain yield is associated with plasticity of ear number. // Crop & Pasture Science, 2013, 64, p. 234-243. 17. Радченко И.Н. Проявление положительной трансгрессивной изменчивости по элементам

продуктивности колоса у гибридов F2 озимой мягкой пшеницы. //Селекция i насiнництво, 2008, Вип. 96, с. 72-79.

106 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

ACTIVITATEA SUPEROXID DISMUTAZEI LA PLANTELE DE FLOAREA-SOARELUI INFESTATE ARTIFICIAL CU LUPOAIE Tabără Olesea Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir” Rezumat Infestarea plantelor de floarea-soarelui cu lupoaie induce producerea de specii reactive de oxigen ca rezultat al procesului de penetrare a țesuturilor radiculare și determină sporirea activității enzimei superoxid dismutazei (SOD). În acest context, scopul cercetărilor în studiul de față a prezentat analiza activității enzimei SOD la genotipurile rezistente și sensibile cultivate în lipsa infestării (martor) și pe fondal de infestate artificială cu semințe de lupoaie, în dinamică temporală, în funcție de etapele de dezvoltare a patogenului. Atât la plantele martor cât și la cele expuse stresului s-a constatat o tendință de reducere a activității enzimatice până la etapele de 21-35 zile, următă de sporirea acestui parametru până la fazele finale ale cultivării. Genotipurile sensibile s-au caracterizat printr-un stres oxidativ extins pe toată perioada de dezvoltare a patosistemului, pe când la genotipurile rezistente, activitatea enzimei SOD a prezentat valori crescute în raport cu martorul la ultimele etape de cultivare pe fondal de infestare. Cuvinte cheie: floarea-soarelui, lupoaie, activitate enzimatică. Depus la redacție 25 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Tabără Olesea, Universitatea de Stat „Dimitrie Cantemir”, str. Academiei 3/2, MD-2028, Chișinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected] Introducere Stresul biotic și abiotic reprezintă una din principalele probleme ale agriculturii din Republica Moldova, afectând o mulțime de culturi printre care se enumeră și floarea- soarelui (Helianthus annuus L.). Această cultură din familia Asteraceae ocupă locul trei după suprafețele cultivate, fiind depășită de grâu și porumb. Datorită expansiunii industriei de prelucrare a semințelor de floarea-soarelui și profitului sporit, nu se respectă asolamentul de rotație a culturii și în consecință are loc creșterea frecvenței și a agresivității diferitelor agenți patogeni, în special lupoaia (Orobanche cumana Wallr.) [8]. Fanerogama lupoaia prezintă un patogen obligatoriu al rădăcinilor de floarea-soarelui, care ulilizează resursele de nutrienți ale plantei gazdă și în rezultatul infestării se reduce randamentul culturii până la 50% [10]. Valoarea pierderilor depinde de rezistența hibridului cultivat, stadiul ontogenetic al gazdei la momentul infestării, virulența populației de lupoaie, rata infestării, măsurile agrotehnice și condițiile climatice.

106 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Una dintre primele modificări biochimice observate după recunoașterea patogenului este manifestată prin explozie oxidativă, determinată de generarea speciilor reactive de oxigen (SRO) [13]. Nivelurile excesive de SRO sunt potențial dăunătoare structurii și funcțiilor celulare dacă nu sunt detoxificate prin sistemele antioxidante [1]. Prevenirea toxicității SRO necesită activarea așa numitei „rețea de gene SRO”, care este compusă din cel puțin 150 de gene la Arabidopsis [11]. Sistemul de apărare antioxidantă a plantelor, include compuși enzimatici și non-enzimatici [16]. Enzimele de protecție includ catalazele (CAT), ascorbat peroxidazele (APX), guaiacol peroxidaza (GPX) și superoxid dismutazele (SOD), în timp ce mai multe molecule, cum ar fi glutationul, prolină, ascorbatul și carotenoizi sunt protectori non-enzimatici [2, 14]. Studii anterioare au demonstrat sporirea activității enzimelor SOD ce diminuează producerea SRO la hibridul rezistent de floarea-soarelui (Pionner 4223) expus la infestarea cu lupoaie în decursul a nouă zile și permite menținerea viabilității țesuturilor radiculare împotriva penetrării de către O. cumana [4]. Evaluarea acestui parametru la doi hibrizi sensibili inoculați cu lupoaie a prezentat profiluri diametral opuse: primul (Isera) prin sporirea activității SOD, iar al doilea (Sanay) prin diminuarea funcționalității enzimelor față de martor [4]. Mai mult ca atât, expresia genei MnSODI a fost vădit modificată la genotipurile sensibile de floarea-soarelui preponderent spre represie față de cele rezistente caracterizate prin supraexpresie în urma infestării cu diferite populații de lupoaie după 90 zile de la co-cultivare cu patogen [12]. Prin urmare, nu există suficiente date privind activitatea superoxid dismutazei la primele stadii de infestare și în dinamică temporală. Astfel, scopul studiului de față a constat în analiza activității enzimelor SOD la genotipurile rezistente și sensibile de floarea-soarelui expuse stresului biotic prin infestarea artificială cu lupoaie. Materiale și metode de cercetare Materialul vegetal și condițiile de creștere. Pentru studiu au fost utilizate patru genotipuri de floarea-soarelui rezistente (Favorit, LC-1093A, PR64LE20, LG-5542) la atacul lupoaiei și două genotipuri sensibile (Performer și LG-5525) furnizate de incda Fundulea, România și Î.C.S. Limagrain Moldova S.R.L. Pentru crearea fondalului de infestare artificială a fost utilizată populația de lupoaie colectată în anul 2014 din cadrul expedițiilor în teren în localitatea Sîngera, unde câmpul cultivat cu floarea-soarelui a fost caracterizat cu un grad înalt de atac [6, 7]. Plantele de floarea-soarelui au fost crescute în vase de vegetație de 5 l în amestec de sol și nisip (1/1). Infestarea uniformă a substratului cu semințe de lupoaie neprecondiționate s-a efectuat conform raportului 37 mg semințe / 200 g amestec sol [18]. Genotipurile cultivate în substrat neinfestat au servit în calitate de martori. Fiecare combinație experimentală a fost montată în trei repetiții. Colectarea materialului vegetal. Materialul biologic (180 probe de țesut radicular de floarea-soarelui) au fost colectate în dinamică temporală pe parcursul a celor patru faze de dezvoltare ale patosistemului (formarea primelor atașamente, dezvoltarea tuberculilor, formarea lăstarilor subterani și celor aerieni), în decurs a 67 de zile [5, 9] și congelat în azot lichid. Activitatea superoxid dismutazei. Extractul enzimatic a fost obținut cu ajutorul tamponului fosfat 0,1 M, pH 7,8. La fiecare probă individuală de 50 µl de extract

107 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea enzimatic s-au adăugat 750 µl de tampon fosfat 0,1 M, pH 7,5 ce conținea EDTA 0,5 mM; 50 µl de NBT 2,25 mM; 100 µl de metionină 200 mM, 50 µl de riboflavină 60 mM. După incubarea la lumină timp de 15 min la 20°C s-a determinat densitatea optică a probelor la lungimea de undă de 560 nm. Activitatea SOD a fost calculată după formulele [15]: % de inhibare (a radicalilor superoxid) = [(Dcontrol - Dproba) / (Dcontrol)] x 100. Activitatea enzimatică (U/mg prot.)=(% de inhibiție/50)/C unde, C – concentrația proteinelor (mg/ml). Analiza spectofotometrică a fost realizată la trei repetiții biologice. Activitatea enzimei SOD s-a exprimat în unităţi raportată la conţinutul total de proteine (U/mg proteină). Conţinutul proteic a fost determinat prin metoda Bradford [3]. Rezultate și discuții Modificările biochimice depind de nivelul de sensibilitate a plantelor față de factorii de stres, perioada de dezvoltare, durata de acțiune a patogenului etc. Pentru a investiga rolul enzimei superoxid dismutazei în răspunsurile de apărare la acțiunea lupoaiei, s-a analizat activitatea enzimatică în rădăcinile de floarea-soarelui cultivate pe fondal de infestare artificială cu semințe de patogen în dinamică temporală. Genotipurile cultivate în sol neinfectat au prezentat o dezvoltare normală în decursul a 67 de zile, parcurgând faza de butonizare. Dinamica ontogenetică a dezvoltării genotipurilor rezistente sub acțiunea stresului biotic a rezultat cu stabilirea relațiilor de incompatibilitate, pe când, în cazul genotipurilor sensibile s-a format patosistem cu O. cumana. Activitatea catalitică a superoxid dismutazelor la plantele martor a manifestat un profil de alternanță a parametrului la trei genotipuri rezistente (Favorit, LC-1093A și PR64LE20) și unul sensibil – LG-5525 (fig.1A-C, F). Genotipurile LG-5542 și Performer au prezentat o tendință de diminuare a activității până la etapele de 21-35 de zile ulterior, următă de creșterea acesteia până la fazele finale ale experimentului (fig.1). În ansamblu, activitatea enzimelor SOD la variantele supuse stresului biotic a relevat aceleași legități ca la formele martor, alternanța parametrului la genotipurile (LC-1093A, LG-5542 și LG-5525) și reducerea activității, succedată de sporirea valorii în decursul cultivării (Favorit, PR64LE20 și Performer) (fig.1, 2). În caz particular, funcționalitatea enzimei SOD estimată la genotipul Favorit cultivat pe fondal de infestare a evidențiat valori crescute față de martor doar la ultima etapă de analiză cu 55,7% (fig.1A). Cultivarea genotipului LC-1093A în sol infestat cu semințe de lupoaie a determinat sporirea activității SOD în raport cu martorul de la prima etapă până la cea de 53 de zile, cu valori induse semnificativ de 3,6 ori și de 2,8 ori față de martor la 18 și respectiv 35 de zile (fig.1B). Reacția de apărare determinată de modificarea activității SOD a fost identificată și la genotipul rezistent PR64LE20, începând cu etapa de 35 de zile de la cultivare cu valori ale activității enzimelor ce au crescut semnificativ de 3,1 ori față de martor (fig.1C). La combinația incompatibilă LG-5542 – O. cumana rezultatele s-au caracterizat prin alternarea activității SOD spre diminuare și apoi sporire pe parcurul perioadei experimentale. Totuși, la etapa de 53 de zile a prezentat valori sporite ale activității de 2,3 ori comparativ cu martorul (fig.1D).

108 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea

Figura 1. Activitatea enzimatică SOD estimată în dinamică temporală la genotipurile rezistente și sensibile: A – Favorit, B – LC-1093A, C – PR64LE20, D – LG-5542, E – Performer, F – LG-5525. Diferențele activității enzimei SOD sunt remarcate comparativ cu martorul (t test), ‴p>0,05, *p<0,05. Comparând rezultatele obținute pentru cele patru genotipuri rezistente, profilul activității enzimelor SOD a fost similar la două genotipuri – Favorit și PR64LE20 atât la formele martor, cât și a celor cultivate în sol infestat, doar că au existat diferențe cantitative (fig.1A, C). Celelalte două genotipuri rezistente (LC-1093A și LG-5542) au prezentat și ele aspecte comune ale acțiunii semințelor de lupoaie din rizosferă la nivel de activitate enzimatică. Astfel, valoarea maximă a parametrului studiat s-a înregistrat la etapa de 53 de zile de la cultivare (fig.1B, D). Activitatea SOD la genotipurile sensibile de floarea-soarelui a fost influențată de infestarea cu O. cumana, manifestând o dinamică similară. La ambele patosisteme, activitatea SOD raportată în rădăcinile de floarea-soarelui a fost continuu mai mare comparativ cu martorul pe toată perioada de cultivare, fiind cea mai sporită la etapa de formare a primelor atașamente (18 zile) de 1,7 ori și de 2,5 ori la genotipul Performer

109 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea și respectiv la LG-5525 (fig. 1E, F). În acest moment, are loc formarea legăturii fizice dintre gazdă și patogen și comunicarea chimică directă a ambilor membriai patosistemului. Cea mai mare activitate a enzimei SOD a fost înregistrată la etapa de formare a lăstarilor, atunci când plantele se epuizează pe contul substanțelor nutritive pierdute. Astfel, genotipul Performer infestat a cuprins rezultate ale activității SOD de 1,5 ori mai majore față de martor în momentul dezvoltării lăstarilor aerieni, iar genotipul LG-5525 cu valori de 1,4 ori și 1,5 ori mai mari la etapa de dezvoltare a lăstarilor subterani și respectiv cei aereni (fig. 1E, F). În aspect comparativ dintre genotipurile rezistente și cele sensibile al dimanicii activității enzimatice se remarcă faptul, că genotipul sensibil Performer infestat prezintă cea mai mare activitate enzimatică la etapa de formare a lăstarilor aerieni (67 de zile) similar genotipurilor rezistente Favorit și PR64LE20 (fig.1A, C; fig.1E), însă genotipul sensibil LG-5525 infestat a manifestat valoare maximă la etapa de dezvoltare a lăstarilor subterani (53 de zile) și se grupează cu genotipurile rezistente LC-1093A și LG-5542 cultivate pe fundal de infestare (fig.1B, D, F). În general, în toate celulele există un echilibru intracelular adecvat între generarea SRO și detoxifierea acestora. Această homeostazie redox necesită o coordonare eficientă a reacțiilor în diferite compartimente celulare și este guvernată de căi complexe de transducție a semnalelor. Sistemele enzimatice de protecție antioxidantă realizează un echilibru delicat pentru apărarea celulară într-o gamă variată de procese biologice și răspunsuri la stimulii de mediu [11] pentru a le ajuta să se adapteze diferitelor solicitări biotice [17]. Studiul nostru a arătat, că activitatea SOD a fost stimulată în mod semnificativ la plantele rezistente de floarea-soarelui cultivate cu lupoaie. Eventual, în alte studii activitatea SOD a fost la un nivel superior la hibridul rezistent Pionner 4223 – cultivat în decurs de 9 zile după inoculare cu semințe germinate de lupoaie [4]. Pe de altă parte în cadrul celor două patosisteme din studiul nostru, activitatea enzimelor a manifestat tendință similară cu unele mici devieri și valori mult mai sporite față de martori. Iar în cercetări anterioare, la două patosisteme rezultatele au fost contradictorii, prin sporirea activității la hibridul Isera și reducerea la Sanay [4]. În plus, conform teoriei procesului de adaptare [19], după o expunere lungă la stres, plantele intră în stadiul de adaptare cu modificări nesemnificative în metabolism. Astfel, extinderea stresului oxidativ la genotipurile sensibile expuse stresului biotic continuu, nu își diminuează activitatea metabolică a enzimelor SOD, ci din contra, se stimulează. Însă, cultivarea genotipurilor rezistente în substrat infestat cu semințe de lupoaie nu a reprezentat un stres continuu pentru plante, în aceste cazuri activitatea enzimatică a depășit valorile martorilor doar la câte o etapă. Concluzii În ansamblu, activitatea enzimei SOD atât la plantele control, cât și la cele supuse stresului au prezentat o tendință de diminuare a activității până la etapele de 21-35 de zile ulterior următă de creșterea acesteia până la fazele finale ale cultivării. Genotipurile rezistente cultivate pe fondal de infestare s-au caracterizat prin sporirea activității enzimei SOD la ultimele etape de dezvoltare, iar la genotipurile sensibile, starea de alarmă prin activitatea crescută a enzimelor față de martor s-a menținut pe toată perioada de dezvoltare a patosistemului.

110 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Bibliografie 1. Apel K. and Hirt H. Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress, and signal transduction. //Annu. Rev. Plant Biol., 2004,. vol. 55, p. 373–399. doi: 10.1146/annurev.arplant.55.031903.141701 2. Bela K. et al. Plant glutathione peroxidases: Emerging role of the antioxidant enzymes in plant development and stress responses. //Journal of Plant Physiology, 2015, vol. 176, p. 192-201, doi. org/10.1016/j.jplph.2014.12.014 3. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. //Ann. Biochem., 1976, vol. 72, p. 248–254. 4. Demirbas S. and Acar O. Superoxide dismutase and peroxidase activities from antioxidative enzymes in Helianthus annuus L. roots during Orobanche cumana Wallr. penetration. //Fresenius Environmental Bulletin, 2008, vol. 17(8), p. 1038-1044. 5. Duca M. and Tabara O. Histochemical aspects of Helianthus annuus L. – Orobanche cumana Wallr. pathosystem. //Analele Ştiinţifice ale Universităţii „Al. I. Cuza” Iaşi s. II a. Biologie vegetală, 2016, vol. 62(2), p. 19-28. 6. Duca M. et al. Current status of sunflower crop management in Moldova. //19th International Sunflower Conference, Edirne, Turkey, 2016, p. 606. 7. Duca M. et al. Impact of Orobanche cumana on sunflower cultivars on natural infected fields in Republic of Moldova. //International Plant Breeding Congress, Antalia, Turkey, 2013b, p. 282. 8. Duca M. et al. Influence of environmental conditions on the virulence and distribution of Orobanche cumana Wallr. in the Republic of Moldova. //OCL, 2018, doi.org/10.1051/ocl/2018049 9. Duca M., Glijin A., Acciu A. The biological cycle of sunflower broomrape. //J. Plant Development, 2013a, vol. 20, p. 71–78. 10. Glijin A., Acciu A., Gîscă I. Molecular analysis of Orobanche cumana Wallr. from different geographical regions. //Proc. 3rd Int. Symp. Conserv. of Plant Diversity, Chișinău, 2014, p. 16-17. 11. Miller G. et al. Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses. //Plant Cell Environ., 2010, vol. 33, p. 453–467. 12. Șestacova T. et al. Expression of some antioxidant genes in sunflower infected with broomrape. //Analele Şt.ale Univ. „Al.I. Cuza”, Sec. Genetică şi Biologie Moleculară, 2015, TOM XVI, Fascicula 3, p. 97-106. 13. Torres M. ROS in biotic interactions. //Physiologia Plantarum, 2010, vol. 138, p. 414–429. 14. Vighi L.I. et al. Functional characterization of the antioxidant enzymes in rice plants exposed to salinity stress. //Biologia Plantarum, 2017, vol. 61, p. 540-550, doi: 10.1007/s10535-017-0727-6. 15. Weydert C.J and Cullen J.J. Measurement of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase in cultured cells and tissue. //Nature protocols, 2010, vol. 5(1), p. 51-66. doi:10.1038/ nprot.2009.197 16. You J. and Chan Z. ROS regulation during abiotic stress responses in crop plants. //Frontiers in plant science, 2015, vol. 6, art. 1092, p.1-15, doi:10.3389/fpls.2015.01092 17. Yu S.W. and Tang K.X. MAP kinase cascades responding to environmental stress in plants. //Acta Botanica Sinica, 2004, vol. 46(2), p. 127–136. 18. Панченко А. u Антонова Т. Особенности защитной реакции устойчивых форм подсолнечника на внедрение заразихи. //Селко-хоз. Биол. 1978, с. 62. 19. Удовенко Г.В. Механизм адаптации растений к стрессам. //Физиология и биохимия культурных растений. 1979. Т. 11(2). с. 99-107.

111 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia ZOOLOGIA

DIVERSITATEA SPECIILOR DE ANIMALE TERESTRE DIN REZERVAȚIA PEISAGISTICĂ DOBRUȘA Nistreanu V., Bușmachiu G., Țurcan V., Larion A. Institutul de Zoologie Rezumat Cercetările au fost efectuate în Rezervația peisagistică Dobrușa în baza materialelor colectate în perioada 1990-2017. În rezervație și pe teritoriile adiacente au fost identificate 72 specii de nevertebrate: 44 specii de colembole din 34 de genuri și 13 familii; 28 specii de insecte, din 18 familii și 6 ordine. Vertebratele terestre au fost reprezentate de 11 specii de amfibieni, 8 specii de reptile, 69 specii de păsări și 40 specii de mamifere. Fauna terestră din rezervație include numeroase specii rare incluse în Cartea Roșie a Republicii Moldova: 8 specii de insecte, 8 specii de amfibieni, 3 specii de reptile, 8 specii de păsări și 10 specii de mamifere. Rezervația peisagistică Dobrușa reprezintă o zonă de importanță deosebită pentru conservarea diversității biologice, iar cercetările necesită a fi continuate. Cuvinte cheie: rezervație peisagistică, colembole, insecte, vertebrate terestre, diversitate, specii rare. Depus la redacţie: 12 martie 2019. ------Adresa pentru corespondenţă: Nistreanu Victoria, Institutul de Zoologie, str. Academiei 1, MD-2028, Chişinău, Republica Moldova, e-mail: [email protected]; tel. +373 22 739786. Introducere Pe teritoriul Republicii Moldova există 41 rezervații peisagistice, care au ca scop conservarea peisajelor geografice de importanță națională. Rezervația peisagistică Dobrușa are un landşaft caracteristic compus din podişuri şi platou de silvostepă. Rezervația include trupurile de pădure Drobuşa Mică, Rădi, Drobuşa Mare și este gestionată de întreprinderea pentru silvicultură Şoldăneşti, ocolul silvic Olişcani (Fig.1). Zona nucleu a rezervației este amplasată în partea de nord-est a Moldovei la 70 km spre est de mun. Bălţi în limita podișurilor nistrene. Relieful este alcătuit din cumpenele apelor şi versanţi, vâlcelele de pe sectorul dintre râurile Dobruşa şi Cerna. Zona face parte din regiunea landşaftică a podişurilor şi platoului de silvostepă. Podişul fragmentat Olişcani este format din sedimente nisipoase-argiloase, cu soluri cenuşii şi cenuşii închise de pădure, cernoziomuri levigate pe luturi loessoide de grosime mici, cu păduri de carpen şi stejar [1]. Până în prezent în zonă s-au efectuat cercetări preponderent pe diversitatea vegetală, pe parcursul cărora s-a stabilit prezența a peste 300 specii de plante dintre care 29 specii rare [15] și s-au identificat 5 tipuri de păduri naturale [12, 13]. Date foarte succinte privind diversitatea lumii animale sunt prezente într-o singură lucrare [1], unde se menționează prezența a 4 specii de insecte rare, 12 specii de reptile și amfibieni, 88 specii de păsări și 24 specii de mamifere. Prezența unor speciide

112 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia animale terestre în zonă este indicată în Atlasele elaborate în cadrul Cadastrului lumii animale a Republicii Moldova [8, 9]. Au fost publicate date preliminare privind diversitatea speciilor de animale terestre din rezervația peisagistică Dobrușa [10]. Astfel, scopul lucrării a fost inventarierea și studiul diversității speciilor de animale nevertebrate și vertebrate terestre din rezervația peisagistică Dobrușa, atât în baza literaturii publicate, cât și a cercetărilor proprii. Materiale și metode Rezervația peisagistică Dobrușa este localizată în raionul Şoldăneşti, între satele Dobruşa şi Olişcani și are suprafaţa de 2736.6 ha. Altitudinea medie a rezervației este de 290 m, cea absolută maximă este de 318 m și altitudine minimă de 245 m, diferenţele de nivel constituie de la 30 la 70 m, limite de înclinări – 6° - 16°, expoziţii predominante –N-SE (53,5%); NV-SV (26,6%); platou (19,9%) [1].

Fig.1. Harta Rezervației peisagistice Dobrușa. Principalele tipuri de ecosisteme sunt pădurile, reprezentate de asociații: Tilieto (tomentosa)-fraxineto (excelsior)-Quercetum (petraea), Carpineto (betulus)-querceta (petraea), Tilieto (tomentosa)-carpinetum (betulus), Querceto (robur)-carpinetum (betulus), Quercetum (robur, petraea). În cadrul rezervației au fost studiate și poienile cu asociații de Bothriochloeta herbosa, Poaeta (angustifolia) herbosum, Lolietum (perenne) herbosum și luncile cu asociații Agrostidetum (stolonifera), Lolieto (perenne)-elytrigieta herbosa, Loletio (perenne)-potentilletum (anserina), Trifolio (repens)-lolietum (perenne) [12, 13]. Pe teritoriul rezervației și în sectoarele adiacente sunt prezente câteva bazine acvatice nu prea mari de origine naturală cu vegetație abundentă hidrofilă (fig. 2). Habitatele din rezervație de importanţă europeană sunt 9170(А), 9170(В) – păduri de stejar cu carpen de tip Galio-Carpinetum [12, 13].

113 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia

Figura 2. Habitate de pe teritoriul rezervației peisagistice Dobrușa. Colectarea materialului faunistic. Studiul diversității speciilor de colembole și insecte din Rezervația peisagistică Dobrușa a fost efectuat și în baza materialului colectat în 2017 și a colecției personale de insecte a dlui dr. Țurcan, colectate între anii 1990-2010. Au fost selectate și unele date din literatură privind speciile de nevertebrate identificate din zonă [1]. Colembolele au fost colectate cu ajutorul unei rame metalice cu suprafața de 5 x 5 cm2, în total au fost prelevate 13 eșantioane de sol și litieră, a câte 4 repetări fiecare. Adăugător, manual, au fost prelevate probe de mușchi și lemn descompus. Pentru extragerea colembolelor din substrat a fost utilizată metoda de flotaţie [4], apoi exemplarele au fost fixate în alcool de 96%, decolorate în acid lactic, tratate cu KOH și montate în preparate permanente. Identificarea până la specie a fost efectuată cu ajutorul determinatoarelor [2, 7, 14]. Coleopterele au fost colectate manual și identificate utilizând determinatorul [16]. Cercetările vertebratelor terestre s-au efectuat pe parcursul mai multor ani. Determinarea componenţei specifice a comunităților de mamifere mici a fost efectuată prin metoda capturării cu capcane și prin prelevarea animalelor moarte. De asemenea, au fost colectate ingluvii de huhurez (Strix aluco), acumulate sub un cuib amplasat în scorbura unui copac de stejar în perioada nidicolă. Mamiferele mici din ingluvii au fost identificate după morfologia craniană și dentiție cu ajutorul determinatorului [11]. Speciile de carnivore și copitate s-au identificat după amprente şi urme ale activității trofice, speciile de chiroptere s-au determinat cu ajutorul detectorului de ultrasunete în perioada crepusculară și nocturnă. Lungimea traseelor a variat între 1-10 km în funcţie de suprafaţa totală a biotopului studiat. Speciile de păsări au fost studiate prin metoda traseelor, urmărite și determinate cu ajutorul binoclului. Pentru determinarea distribuţiei şi diversităţii herpetofaunei au fost efectuate estimări periodice prin metoda traseelor şi terenurilor fixe cu o lungime de 0,1 – 5 km şi suprafaţă de 100-2500 2m . Rezultate și discuții Ca rezultat al cercetărilor efectuate, a datelor existente în literatură [1, 10] și colecției personale de insecte a dlui dr. Țurcan V., în Rezervația peisagistică Dobrușa au fost identificate 72 specii de nevertebrate, care fac parte din 31 de familii, 1 0 ordine și 2 clase. Clasa Collembola. Din sol, litieră și lemn descompus colectate în rezervație au fost extrase în total 873 de exemplare de colembole, atribuite la 44 de specii, care fac parte din 34 de genuri și aparțin la 13 familii.

114 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Cele mai reprezentative din punct de vedere faunistic s-au dovedit a fi familiile Entomobryidae cu un total de 10 specii și Isotomidae - 9, urmate de familiile Hypogastruridae și Neanuridae cu câte 5 specii fiecare, Tullberigae și Onuchyuridae - 3, Tomoceridae și Neelidae – 2. Cinci dintre cele 13 familii identificate și anume Odontellidae, Cyphoderidae, Sminthuridae, Dycirtomidae și Arrhopalitidae au fost prezente în cele 8 eșantioanele colectate doar cu câte o singură specie fiecare și un număr mic de indivizi. Dintre cele mai frecvente specii, care au fost prezente în toate eșantioanele analizate, sunt Protaphorura sakatoi (Yosii, 1966) și Parisotoma notabilis (Schaffer, 1896), prima dintre care a înregistrat 210 indivizi, iar cea de-a doua 118 indivizi. Numărul de indivizi ai altor specii a fost cu mult mai mic, variind de la 1 la 50. Dintre speciile rare depistate în Rezervația peisagistică Dobrușa putem menționa Thaumanura carolii (Stach, 1920) atestată în Republica Moldova doar în pădurile cu frunza căzătoare ale zonei centrale, principalii edificatori ai cărora sunt Quercus petraea, Q. robur și Fagus sylvatica prezente în special în rezervațiile Plaiul Fagului, Codrii, Vila Nisporeni și pădurea amplasată lângă localitatea Donici [3]. Specia este prezentă în Austria, Bulgaria, Polonia, România, Slovacia, Ucraina, Ungaria, în pădurile de tip Central European, preponderent în zonele montane, fiind considerată silvicolă, participând activ la procesele de descompunere a lemnului. O altă specie la fel de rară, depistată intr-un număr mic de indivizi în pădurile Moldovei este Superodontella lamellifera (Axelson, 1903), atestată până în prezent în rezervațiile Plaiul Fagului și Codrii. Specia are o distribuție largă în Europa, preferând ecosistemele forestiere și fiind adesea găsită în lemn descompus. Dintre alte specii de colembole caracteristice ecosistemelor forestiere și prezente în Rezervația peisagistică Dobrușa putem menționa Ceratophysella silvatica Rusek, 1964, citată până în prezent doar din pădurea de la Rudi [5]. Specia populează litiera pădurilor din zonele montane ale Europei. Clasa Insecta. Conform datelor din literatură în Rezervația peisagistică Dobrușa se întâlnesc următoarele specii de insecte rare: Oryctes nasicornis (Linnaeus, 1758), Lucanus cervus (Linnaeus, 1758), Iphiclides podalirius (Linnaeus, 1758) și Callimorpha quadripunctaria (Poda, 1761) [1]. În august 2017, în zona forestieră, au fost observați mai mulți bușteni de stejari, rămași în urma defrișării arborilor seculari, fiind în stare avansată de descompunere, în jurul cărora au putut fi observate zeci de insecte moarte de Lucanus cervus de ambele sexe. Colecția personală a dlui dr. Țurcan Vladimir include o largă diversitate de specii, nepublicate până în prezent. Printre ele în colecție au fost identificate speciile de nevertebrate din ordinele Coleoptera, Lepidoptera, Hymenoptera, Hemiptera și Mantoidea, fiind enumerate în ordine descrescătoare a numărul de indivizi existenți în colecție. Din ordinul Coleoptera au fost identificate exemplare din 5 familii și 13 specii: Cerambycidae - Cerambyx cerdo Linnaeus, 1758 (1 ex.), Tetropium fuscum (Fabricius, 1787) (2 ex.) și Morimus funereus Mulsant, 1863 (3 ex.), Lucanidae - Lucanus cervus (Linnaeus, 1758) (♂), Scarabaeidae - Oryctes nasicornis (Linnaeus, 1758) (♂ și 5♀), Cetonia aurata (Linnaeus, 1758) și Protaetia aeruginosa (Drury,1770) (numeroase ex.

115 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia fiecare), Melolontha sp. (1 ex.); Carabidae - Carabus cancellatus Illiger, 1798 (1 ex.) și Carabus coriaceus Linnaeus, 1758 (1 ex.); Cleridae - Trichodes apiaries (Linnaeus, 1758) (1 ex.); Coccinellidae - Harmonia axyridis (Pallas, 1773); Dytiscidae - Dytiscus marginalis Linnaeus, 1758 (1 ex.). Ordinul Lepidoptera: au fost identificate exemplare din 7 familii și 9 specii: Papilionidae – Iphiclides podalirius (Linnaeus, 1758) (1 ex.); Nymphalidae – Aglais io (Linnaeus, 1758) (1 ex.), Polygonua c-album (Linnaeus, 1758) (1 ex.), Argynnis pandora Denis & Schiffermüller, 1775 (2 ex.); Cossidae – Zeuzera pyrina (Linnaeus, 1761) (1 ex.); Lasiocampidae – Macrothylacia rubi (Linnaeus,1758) (♀); Erebidae – Catocala nupta (Linnaeus, 1758) (1 ex.); Saturniidae – Saturnia pyri Denis & Schiffermüller, 1775 (2 ex.); Sphingidae – Agrius convolvuli (Linnaeus, 1758) (2 ex.) . Dintre reprezentanții ordinului Hymenoptera în colecție erau incluse exemplare din 2 familii și 3 specii: Apidae – Bombus hortorum (Linnaeus, 1761) (1 ex.), Xylocopa violacea (Linnaeus, 1758) (4 ex.) și Scoliidae – Megascolia maculata (Drury, 1773) (2 ex.), iar din ordinul Hemiptera – familia Pentatomidae cu specia Graphosoma italicum (Müller, 1766) (6 ex.). Din ordinul Mantoidea o singură specie Mantis religiosa (Linnaeus, 1758) (1 ex.) a fost colectată în zonă. Pe teritoriul rezervației au fost identificate în total 72 specii de nevertebrate, dintre care 28 de insecte, care fac parte din 18 familii și 6 ordine; 8 specii de insecte sunt incluse în Cartea Roșie a Republicii Moldova [6], dintre care 2 specii fac parte din lista de nevertebrate protejate de Convenția de la Berna [17] și 4 specii sunt protejate de Rețeaua Emerald [18] (tab.1). Tabelul 1. Speciile de animale protejate la nivel local și internațional identificate în Rezervația peisagistică Dobrușa. Nr. Specia Cartea Rosie Convenția Berna Emerald Insecta 1. Cerambyx cerdo + + + 2. Lucanus cervus + + + 3. Oryctes nasicornis + 4. Morimus funereus + + 5. Callimorpha quadripunctaria + + 6. Saturnia pyri + 7. Megascolia maculata + 8. Xylocopa violacea + Amphibia 9. Triturus vulgaris + 10. Triturus cristatus + + + 11. Bufo bufo + 12. Bombina bombina + + 13. Rana temporaria + 14. Rana dalmatina + + 15. Hyla arborea + + 16. Pelobates fuscus + +

116 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia

Reptilia 17. Emys orbicularis + + + 18. Coronella austriaca + + 19. Vipera berus + Aves 20. Ciconia ciconia + + + 21. Hieraaetus pennatus + + + 22. Milvus migrans + + + 23. Pernis apivorus + + + 24. Falco peregrinus + + + 25. Falco vespertinus + + + 26. Crex crex + + + 27. Dendrocopos medius + + + Mammalia 28. Crocidura leucodon + 29. Rhinolopus hipposideros + + + 30. Myotis daubentonii + + 31. Myotis dasycneme + + + 32. Plecotus austriacus + + 34. Cricetus cricetus + + 35. Micromys minutus + 36. Felis silvestris + + 37. Lutra lutra + + + 38. Martes martes + Vertebrate terestre. Diversitatea mare a vegetaţiei, constituită preponderent din asociații vegetale naturale, a condiţionat dezvoltarea şi evoluţia unei faune bogate de vertebrate terestre. Amfibienii sunt reprezentați de 11 specii din ordinele Urodela – Triturus vulgaris (L., 1758), T. cristatus (Laurenti, 1786) și Anura – Bufo bufo (L., 1758), B. viridis (Laurenti, 1786), Bombina bombina (L., 1761), Rana ridibunda (Pallas, 1771), R. lessonae (Camerano, 1882), R. temporaria (L., 1758), R. dalmatina (Bonaparte, 1840), Hyla arborea (L., 1758) și Pelobates fuscus (Laurenti, 1768), dintre care 8 sunt incluse în Cartea Roşie a Moldovei [6] (tab. 1). Ambele specii de tritoni se întâlnesc frecvent și cu o abundență ridicată în bazinele acvatice ale rezervației. Dintre broaște au fost semnalate mai frecvent broasca râioasă verde, speciile vulnerabile broasca râioasă brună (B. bufo), izvorașul cu burta roșie (B. bombina), broasca roșie de pădure (R. dalmatina), broasca roșie de munte (R. temporaria) și mai rar două specii incluse în Cartea Roșie P. fuscus (specie periclitată), H. arborea (vulnerabilă), care au fost observate preponderent în ecosistemele silvice umede și umbroase, cu subarboret dezvoltat, cât și în apropierea bazinelor acvatice. Dintre reptile au fost identificate 8 specii din 2 ordine: Testudines –Emys orbicularis (L., 1758) și Squamata – Anguis fragilis L., 1758, Lacerta viridis Laurenti, 1768, L. agilis L., 1758, Natrix natrix (L., 1758), N. tesselata (Laurenti, 1768), Coronella austriaca (Laurenti, 1768), Vipera berus (L., 1758), dintre care broasca țestoasă, șarpele

117 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia de alun și vipera comună sunt specii periclitate, incluse în Cartea Roşie a Moldovei [6]. Broasca țestoasă a fost observată în apropierea bazinelor acvatice ale rezervației. Şopârlele sunt reprezentate de 3 specii: L. agilis, L.viridis şi năpârca (A. fragilis), care sunt comune şi preferă liziera pădurii, poienile însorite cu vegetaţie ierboasă abundentă, luncile. Speciile genului Natrix sunt comune și larg răspândite în sectoarele umede și în apropierea bazinelor acvatice ale rezervației, mai frecvent fiind șarpele de casă, care are plasticitate ecologică ridicată. Speciile rare de șerpi C. austriaca și V. berus sunt specii silvicole și au fost semnalate preponderent în poienile din interiorul pădurii și la ecotonul ecosistemelor silvice cu habitatele adiacente. Pe parcursul cercetărilor au fost înregistrate 69 specii de păsări din 9 ordine: Ciconiiformes - 1 specie, Falconiformes – 4 specii, Galliformes – 3 specii, Columbiformes – 3 specii, Cuculiformes – 1 specie, Strigiformes – 2 specii, Coraciiformes – 2 specii, Piciformes – 6 specii, Passeriformes – 47 specii. A fost înregistrată barza albă (Ciconia ciconia (L., 1758), cuiburile căreia au fost semnalate în localitățile din apropierea rezervației. În perioada postreproductivă au fost observate mai multe exemplare în apropierea bazinelor acvatice din rezervație și de pe teritoriile adiacente. Au fost semnalate 7 specii de păsări de pradă diurne și nocturne – Accipiter gentilis (L., 1758), Milvus migrans (Boddaert, 1783), Buteo buteo (L., 1758), Falco tinnunculus L., 1758, Asio otus (L., 1758), Athene noctua (Scopoli, 1769), Strix aluco (L., 1758), 6 specii de piciforme – Jynx torquilla (L., 1758), Picus canus Gmelin, 1788, Dendrocopos major (L., 1758), D. syriacus (Hemprich & Ehrenberg, 1833), D. minor (L., 1758), D. medius (L., 1758), 3 specii de porumbei (Columba palumbus L., 1758, Streptopelia turtur (L., 1758), S. decaocto (Frivaldszky, 1838), cucul – Cuculus canorus L., 1758, fazanul – Phasianus colchicus L., 1758, 47 specii de paseriforme, ceea ce constituie cca 68% din totalul avifaunei în rezervație: Galerida cristata (L., 1758), Lullula arborea (L., 1758), Luscinia luscinia (L., 1758), Turdus merula L., 1758, T. philomelos Brehm, 1831, Sylvia nisoria (Bechstein, 1792), S. communis Latham, 1787, S. atricapilla (L., 1758), Muscicapa striata (Pallas, 1764), Parus caeruleus (L., 1758), P. major L., 1758, Sitta europaea L., 1758, Oriolus oriolus (L., 1758), Lanius collurio L., 1758, Troglodytes troglodytes (L., 1758), Carduelis carduelis (L., 1758), Coccothraustes coccothraustes (L., 1758), Alauda arvensis L., 1758, Motacilla alba L., 1758, Hirundo rustica L., 1758, Passer domesticus (L., 1758), Passer montanus (L., 1758), Corvus corax L., 1758, Corvus cornix (L., 1758), Pica pica (L., 1758), Garrulus glandarius (L., 1758) etc.) și alte specii. Conform cercetărilor efectuate anterior avifauna este reprezentată de 81 specii clocitoare, 1 specie oaspete de vară și 4 specii care iernează [1]. Din totalul de specii identificate pe parcursul cercetărilor și din datele din literatură, 8 specii de păsări sunt incluse în Cartea Roșie a Moldovei [6]. Aceste specii sunt de importanță europeană, fiind incluse în Anexa II a Convenției de la Berna [17] și în Rețeaua Emerald [18] ca specii care necesită protecție pe întregul areal (tab. 1). Fauna de mamifere este bogată și include 40 de specii din 6 ordine: Insectivora – 6 specii: Erinaceus concolor Martin, 1838, Talpa europaea L., 1758, Sorex araneus L., 1758, S. minutus L., 1766, Crocidura leucodon (Hermann, 1780), C. suaveolens (Pallas, 1811), Chiroptera - 6 specii: Rhinolophus hipposideros (Bechstein, 1800), Myotis dubentonii (Kuhl, 1817), M. dasycneme (Boie, 1825), Nyctalus noctula

118 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia (Schreber, 1774), Plecotus austriacus L., 1758, Eptesicus serotinus Schreber, 1774, Rodentia – 17 specii: Sciurus vulgaris L., 1758, Muscardinus avellanarius (L., 1758), Nannospalax leucodon (Nordmann, 1840), Cricetus cricetus (L., 1758), Arvicola terrestris (L., 1758), Myodes glareolus (schreber, 1780), Microtus arvalis (Pallas, 1778), M. rossiaemeridionalis (Ognev, 1924), M. subterraneus (de Selis-Longchamps, 1836), Rattus norvegicus (Berkenhout, 1769), Mus musculus L., 1758, M. spicilegus Petenyi, 1882, Apodemus sylvaticus (L., 1758), A. flavicollis (Melchior, 1834), A. agrarius (Pallas, 1771), A. uralensis (Pallas, 1811), Micromys minutus (Pallas, 1771), Lagomorfa – iepurele de câmp (Lepus europaeus Pallas, 1778), Carnivora – 8 specii: Felis silvestris (Schreber, 1777) Lutra lutra (L., 1758), Mustela putorius (L., 1758), M. nivalis (L., 1766), Martes martes (L., 1758), M. foina (Erxleben, 1777), Meles meles (L., 1758), Vulpes vulpes (L., 1758), căpriorul – Capreolus capreolus ((L., 1758) și mistrețul – Sus scrofa L., 1758 din ord. Artiodactyla. Din ingluviile huhurezului mic au fost identificate speciile: Crocidura leucodon, C. suaveolens, Eptesicus serotinus, Muscardinus avellanarius, Myodes glareolus, Microtus subterraneus, Apodemus sp. În bibliografia existentă pentru zona Dobrușa este menționată prezența a 24 specii de mamifere [1]. Printre mamiferele identificate 10 specii sunt incluse în Cartea Roșie a Moldovei, 7 specii sunt listate în Anexa II a Convenției de la Berna [17] și 3 specii sunt protejate în cadrul Rețelei Emerald [18] (tab. 1). Printre reprezentanții faunei terestre au fost semnalate 38 specii rare, incluse în Cartea Roșie a Moldovei [6], 23 specii incluse în Anexa II a Convenției de la Berna [17] și 18 specii protejate în cadrul Rețelei Emerald [18] (tab. 1). Prezența unor specii rare în zonă, cum sunt O. nasicornis, L. cervus, P. fuscus, C. austriaca, H. pennatus, P. apivorus, F. silvestris, M. martes a fost semnalată și în cercetările anterioare [1]. Factorii negativi cum sunt tăierea copacilor bătrâni, scorburoși, defrișarea arbuștilor de la lizieră, distrugerea aglomeraţiilor vegetale, desecarea și poluarea acvatoriilor naturale, păşunatul excesiv, braconajul duc la degradarea ecosistemelor naturale și diminuarea diversității faunei din zona. Rezervația peisagistică Dobrușa reprezintă o zonă de importanță deosebită pentru conservarea diversității biologice, a fost propusă și inclusă în rețeaua Emerald ca sit cu habitate rare de importanță europeană, în care populează specii incluse în convenții internaționale, Cartea Roșie a Europei, IUCN. Este necesară continuarea cercetărilor în rezervație. Concluzii În Rezervația peisagistică Dobrușa au fost identificate 72 specii de nevertebrate: 44 specii de colembole din 34 de genuri și 13 familii; 28 specii de insecte din 18 familii și 6 ordine. Vertebratele terestre au fost reprezentate de 11 specii de amfibieni, 8 specii de reptile, 69 specii de păsări și 40 specii de mamifere – în total 128 specii de vertebrate terestre. Fauna terestră din rezervație include numeroase specii rare incluse în Cartea Roșie a Republicii Moldova: 8 specii de insecte, 8 specii de amfibieni, 3 specii de reptile, 8 specii de păsări și 10 specii de mamifere. Rezervația peisagistică Dobrușa reprezintă o zonă de importanță deosebită pentru conservarea diversității biologice, iar cercetările necesită a fi continuate.

119 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Mulțumiri. Sincere mulțumiri dlui dr. Șubernețkii Igor pentru confirmarea Himenopterelor și dlui dr. Łukasz Przybyłowicz pentru identificarea speciilor de fluturi Macrothylacia rubi și Zeuzera pyrina. Studiile au fost efectuate în cadrul proiectelor 15.817.02.12F și 15.187.0211F. Bibliografie 1. Andreev A., Bezman-Moseiko О., Bondarenco A., Budzhak V., Cherevatov V., Chiornei I., Derjanschi V., Ghendov V., Jurminschi S., Izverskaia T., Kotomina L., Kovalenco D., Mantorov O., Medvedenco D., Munteanu A., Redcozubov O., Romanciuc A., Rusciuc A., Rusciuc V., Sîrodoev Gh., Şabanova G., Skilskyi I., Sotnikov V., Şuberneţki O., Talmaci I., Tişenkov A., Tişenkova V., Ţurcan V. Registrul zonelor nucleu ale Rețelei Ecologice Naționale a Republicii Moldova. BIOTICA, 2012, 356 p. 197-199. 2. Bretfeld G. Synopses on Palaearctic Collembola. Vol.2. Symphypleona. In: Dunger W. (Ed.) Abhandlungen und Berichte des Naturkundemuseum. Görlitz, 1999, 71, 318 p. 3. Bușmachiu G. Oсобенности pаспространения редкого вида Thaumanura carolii (Stach, 1920) (Collembola, Neanuridae) в Республике Молдова. Academician Berg – 140 years: Collection of Scientific articles. Bendery, 2016, p. 73–75. 4. Bușmachiu G., Bedos A., Deharveng L. Collembolan species diversity of the calcareous canyons in the Republic of Moldova. ZooKeys, 2015, 506, p. 95-108. 5. Bușmachiu G., Weiner W. M. Checklist of Hypogastruridae (Collembola: Hexapoda) from the Republic of Moldova. Acta zoologica cracoviensia, 2017, 60(1), p. 17-27. 6. Cartea Roșie a Republicii Moldova, ed. III-a. Chișinău „Ştiinţa”, 2015, p. 236-462. 7. Fjellberg A. The Collembola of Fennoscandia and Denmark. Part I: Poduromorpha. Entomologica Scandinavica, 1998, 35, 184 pp. 8. Munteanu A., Nistreanu V., Savin A., Turcanu V., Corcimaru N., Cebanu A., Moșu A., Romanescu V., Bondarenco A., Andreev S., Larion A., Sîtnic V. Atlasul speciilor de vertebrate (mamifere, reptile, amfibieni, peşti) incluse în cadastrul regnului animal al Republicii Moldova. Chişinău, S.n., „Elan Poligraf” 2013, 100 pp. 9. Munteanu A., Zubcov N., Gusan G., Glavan T., Buciuceanu L., Jurminschii S., Mantorov O., Țîbuleac T., Știrbu V., Cojan C., Vasilașcu N., Bogdea L., Postolachi V., Țurcanu I., Sîrodoev G. Atlasul păsărilor clocitoare din Moldova. Chișinău, 2010, 100 pp. 10. Nistreanu V., Bușmachiu G., Țurcan V. Date noi privind diversitatea faunei Rezervației Peisagistice „Dobrușa”. International Symposium ”Functional Ecology of ” Dedicated to the 70th anniversary from the birth of academician Ion Toderaș. Chișinău, 2018, p. 100 – 102. 11. Pucek Z. (red.) Keys to vertebrate of Poland. Mammals. PWN – Polish Scientific Publishers – Warszava, 1981, 370 p. 12. Sfeclă V. Tipuri de pădure din rezervaţia peisagistică „Dobruşa”. Lucrări științifice, UASM, Chişinău. Vol. 36 (Partea II), 2013, p. 158-162. 13. Sfeclă V. Structura taxonomică a arboretelor și subarboretelor din Rezervația Peisajeră „Dobrușa”. UASM. Lucrări științifice. Horticultură, Viticultură și vinificație, Silvicultură și grădini publice, Protecția plantelor. Chişinău, 2018, Vol. 47, p. 443-449. 14. Thibaud J.-M., Schulz H.-J., Gama Assalino M. M. Hypogastruridae [In:] W. Dunger (ed.). Synopses on Palaearctic Collembola. Vol. 4. Abhandlungen und Berichte des Naturkundemuseums Görlitz, 2004, 75(2), 287 pp. 15. Изверская Т.Д., Гендов В.С., Шабанова Г.А., Негру А.Г., Кантемир В.В. Ролъ лесных охраняемых территорий Шолдэнештского лесхоза в сохранении редких видов растений. Lucrări științifice, UASM, Vol.15(3), Chişinău, 2007, c. 88-93. 16. Kрыжановский О. Л. Определитель насекомых Европейской части СССР, tом 2, Москва, Наука, 1965, 668 c. 17. https://www.coe.int/en/web/bern-convention/appendices 18. https://www.coe.int/en/web/bern-convention/emerald-network 19. https://www.coe.int/en/web/bern-convention/emerald-network

120 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia SPECII DIN GENUL HÜBNER, 1821 (LEPIDOPTERA, NOCTUIDAE) – NOI PENTRU FAUNA REPUBLICII MOLDOVA Țugulea Cristina Institutul de Zoologie Rezumat În lucrare sunt prezentate trei specii de noctuide (Lepidoptera, Noctuidae): Euxoa temera (Hübner, 1808), E. birivia (Denis & Schiffermüller, 1775) și E. cos (Hübner, 1824) – noi pentru fauna Republicii Moldova. Cuvinte cheie: Euxoa, Noctuidae, Republica Moldova Depus la redacţie 11 martie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Țugulea Cristina, Institutul de Zoologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chișinău, Republica Moldova, Email: [email protected] Introducere Familia Noctuidae este una dintre cele mai mari familii de fluturi, înregistrând peste 25 de mii de specii în lume și aproximativ 1300 în Europa. În Republica Moldova au fost înregistrate 420 de specii de noctuide, taxonomic încadrate în 14 subfamilii care formează familia Noctuide. Genul Euxoa Hübner, 1821 face parte din subfamilia Noctuinae. Pe teritoriul Republicii Moldova au fost identificate 13 specii de noctuide din genul Euxoa [2]. Filogenetic, acest gen este cel mai evoluat din familia Noctuidae. Din cele 130 de specii palearctice, în Europa au fost identificate 43, iar în țările vecine cu Republica Moldova: 22 specii – în Ucraina [3] și 21 – în România [1]. La fel ca și majoritatea noctuidelor, fluturii din genul respectiv au o colorație sumbră, predominând culorile gri și maro. O trăsătură distinctivă a genului este o extindere a culorii purpurie în regiunea capului. Variabilitatea intraspecifică în baza morfologiei externe face ca grupul să fie dificil de determinat. Pentru determinarea speciilor se recurge la studiul armăturii genitale a indivizilor. Materiale și metode Cercetările au fost efectuate în perioada de vegetație a anului 2016 în rezervația naturală „Cobîleni”, situată în apropiere de s. Lopatna (r-nul Orhei) pe malul drept al fluviului Nistru. Rezervaţia „Cobîleni” este o arie naturală silvică, cu suprafaţa de 33,5 ha [5]. Aparţine Ocolului silvic Susleni (r. Orhei): parcela 1, subparcela 2; parcela 2, subparcelele 1 și 3. Teritoriul rezervaţiei, conform regionării geomorfologice a Republicii Moldova se află pe dealurile Prenistrului şi terasele lui. În anul 2016 s-au efectuat colectări sistematice în diferite ecosisteme ale rezervației. Au fost utilizate următoarele metode: capcane entomologice cu lumină albă și ultravioletă, bec electric (100W). Materialul colectat a fost prelucrat şi determinat după cele mai recent publicate chei din lucrări taxonomice [1, 3, 4] Materialul a fost determinat cu ajutorul MБС 10. Imaginile prezentate în această lucrare sunt originale și au fost efectuate cu aparatul de fotografiat „Leica” al laboratorului de Entomologie din cadrul Institutului de Zoologie. Au fost analizate 48 de exemplare de noctuide din genul Euxoa și identificate 7 specii: E. nigricans L., E. obelisca Den. & Schiff., E. tritici L., E. aquilina Den. & Schiff., E. temera Hüb., E. birivia Den. & Schiff., E. cos Hüb, dintre care ultimele

121 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia trei sunt noi pentru fauna Republicii Moldova. Astfel, numărul speciilor din acest gen identificate pe teritoriul Republicii Moldova a ajuns la 16. Prepararea și studiul armăturii genitale ale speciilor E. birivia (Denis & Schiffermüller, 1775) și E. cos (Hübner, 1824) au fost realizate împreună cu Dl profesor Laszlo Rakosi de la Universitatea Babeș-Bolyai (Cluj-Napoca, România).

Fig. 1. Schema amplasării rezervației naturale „Cobîleni”. Rezultate și discuții Mai jos urmează prezentarea speciilor menționate. Specia: Euxoa temera (Hübner, 1808), (fig. 2) Material examinat: Lopatna (Orhei), 07.09.16 – 3 ex., 11-21.09.16 – 2 ex., leg. Cr. Tugulea. Biologia: Specia dezvoltă o singură generație pe an, fluturii fiind observați în zbor din luna august până în octombrie. Larvele se dezvoltă în lunile IX-VI. Primăvara larvele folosesc ca sursă de nutriție diferite specii de plante din genurile: Allium, Linum, Atriplex.

Fig. 2. Euxoa temera: (a) – imago (♀); (b) – armătura genitală (♂) fără aedeagus. Preferințe ecologice: Este o specie xerotermofilă, preferă pășuni uscate acoperite cu vegetație pe sol de calcar în straturile inferioare.

122 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Răspândirea geografică: mediteraneană-vest-asiatică (de-a lungul întregii Europe până la o linie care se îndreaptă spre sud de Paris, Praga și nordul României către Crimeea, Asia Centrală, nordul Africii) [1]. Specia: Euxoa cos (Hübner, 1824), (fig. 3) Material examinat: Lopatna (Orhei), 17.09.16 – 1 ex., leg. Cr. Tugulea. Biologia: Specia formează o singură generație pe an. Perioada de zbor a fluturelui adult: august-septembrie. Iernează în stadiul de larvă, ascunsă la rădăcinile subterane ale diferitor plante ierbacee. Larvele preferă ca sursă de nutriție plantele din genurile Lactuca și Euphorbia. Preferințe ecologice: specie xerotermofilă, preferă zonele de stepă stâncoasă, locațiile înguste pe zonele colinare stâncoase. Răspândirea geografică: mediteraneană-vest-asiatică (din nordul Africii, peninsula Iberică, sudul Franței, Elveția, Italia, sud-estul Austriei, ex-Iugoslavia, Grecia, Bulgaria, sudul României, sudul Ucrainei până în Caucaz, Asia Centrală până la Iran și Irak) [1].

Fig. 3. Euxoa cos: (a) – imago (♂); (b) – armătura genitală (♂) cu aedeagusul detașat. Specia: Euxoa birivia (Denis & Schiffermüller, 1775), (fig. 4) Material examinat: Lopatna (Orhei), 17.09.16 – 1 ex., leg. Cr. Tugulea. Biologia: Formează o singură generație pe an în intervalul lunilor iunie-august. Iernează în stadiul de larvă.

Fig. 4. Euxoa birivia: (a) – imago (♀); (b) – armătura genitală (♀).

123 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Preferințe ecologice: specie mezofilă, preferă locurile calde, nu neapărat uscate, locurile deschise din regiunile montane. Răspândirea geografică: specie Euro-asiatică, frecventă în regiunile muntoase ale Europei – Alpi, Peninsula Balcanică, Carpați, Caucaz, Asia Centrală. Concluzii 1. Speciile de noctuide Euxoa temera (Hübner, 1808), E. birivia (Denis & Schiffermüller, 1775) și E. cos (Hübner, 1824) identificate ca specii noi pentru fauna Republicii Moldova completează datele existente despre răspândirea genului Euxoa Hübner, 1821 (Lepidoptera, Noctuidae) în Europa. 2. În urma cercetărilor efectuate, numărul speciilor din genul Euxoa Hübner, 1821, identificate pe teritoriul Republicii Moldova, a ajuns la 16. Mulțumiri. Țin să mulțumesc Dlui profesor Laszlo Rakosi de la Universitatea Babeș-Bolyai (Cluj-Napoca, România) pentru sprijin metodologic. Cercetările au fost efectuate în cadrul proiectului №15.817.02.12F. Bibliografie: 1. Rakosy L. Die Noctuiden Rumaniens. Ausstellung im Biologiezentrum Linz-Dornach, 1996. – 648 p. 2. Țugulea C., Derjanschi V. Istoricul studiul noctuidelor (Lepidoptera, Noctuidae) în Republica Moldova //Buletin Științific. Revistă de Etnografie, Științele Naturii și Muzeologie. Nr. 22 (35). Serie nouă. Fascicula Științele Naturii. Chișinău, 2015: 59-81 3. Ключко З. Ф. Совки Украины. Серия Природа України. Киев: Издательство Раєвського, 2006. – 248 с. 4. http://www.lepiforum.de/ 5. http://www.undp.md/media/tender_supportdoc/2010/157/AnnexVI.pdf(accesat 04.02.2019)

124 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia

STABILIREA EFICACITĂȚII NEMATOCIDE A TULPINEI DE BACTERII PSEUDOMONAS AURANTIACA CNMN-PSB-08 ASUPRA NEMATODULUI CULTURILOR DIN GENUL ALLIUM - DITYLENCHUS DIPSACI (Kuhn, 1857) Melnic Maria, Slanina Valerina1, Erhan Dumitru, Rusu Ştefan, Batîr Ludmila1, Chihai Nina2 Institutul de Zoologie 1Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie 2Liceul Teoretic „Lucian Blaga”, or. Bălţi Rezumat În articol sunt expuse date despre contactul în condiţii in vitro a nematodei Ditylenchus dipsaci cu lichidul cultural al speciei de bacterii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB- 08 în diferite diluţii. Testarea contactului dintre lichidul cultural concentrat şi nematodă a demonstrat 90 - 100% mortalitate a parazitului într-un interval de timp de la 2 la 25 de ore. Eficacitatea celorlalte variante fiind mai lentă. După un contact mai îndelungat în soluţie apar indivizi nemişcaţi, însă mortalitatea nu este de 100%. Lichidul cultural al Ps. aurantiaca în variantele - V2, V3 şi V4, nu exercită acțiune nematocidă asupra unor specii de paraziți secundari ca: Panagrolaimus sp. şi Pristionchus sp., servind ca mediu favorabil pentru creşterea şi dezvoltarea acestora.

124 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Cuvinte cheie: Bacterii, Ps. aurantiaca, nematode parazite și saprofite,D. dipsaci. Depus la redacție 15 martie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Melnic Maria, Slanina Valerina1, Erhan Dumitru, Rusu Ştefan, Batîr Ludmila1, Institutul de Zoologie, 1Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, str. Academiei, 1, MD 2028 Chișinău, Republica Moldova; tel. (+373022) 737511. Introducere În Republica Moldova cultura usturoiului Allium sativum L. este rentabilă şi de perspectivă. Printre maladiile acestei culturi mai nocivă şi cu un impact economic considerabil este ditilenhoza usturoiului – boală cauzată de nematoda endoparazită migratoare Ditylenchus dipsaci (Kuhn, 1857). Această specie este polifagă, cosmopolită, obiect de carantină, cu largi posibilităţi de adaptare la condiţiile de mediu care deseori la culturile de usturoi, provoacă diminuarea recoltelor cu până la 60 – 65% [11, 12, 13]. Un interes deosebit în combaterea paraziţilor şi dăunătorilor la culturile agricole îl prezintă preparatele bacteriene, deoarece bacteriile sunt cunoscute pe larg datorită activităţii antibacteriene şi antifungice pe care o posedă [8, 10]. Aceste proprietăți au o semnificaţie deosebită în: dezvoltarea medicamentelor terapeutice antifungice, dezvoltarea agenţilor de protecţie la plantele de cultură, suprimarea colonizării fungilor şi reducerea eficienţei de izolare a agenţilor patogeni din specimenele clinice. Au fost invocate şi elaborate o varietate de mecanisme în vederea explicării mecanismului de inhibare a creşterii unui organism de către altul. De exemplu, concurenţa pentru o cantitate limitată de nutrienţi, producţia de siderofori, substanţe antibiotice, enzime şi substanţe volatile [9]. Combaterea maladiilor la plantele de cultură este una din preocupările majore a agricultorilor legumicoli. A fost estimat că pierderile în agricultură din consecinţa bolilor provocate de diverși factori sunt considerabile. O metodă de soluționare a acestor probleme este utilizarea substanţelor de natură chimică, care posedă diverse efecte adverse asupra mediului înconjurător și în final asupra sănătății omului [1, 17]. Utilizarea resurselor biologice în acest sens, cum ar fi bacteriile cu activitate antagonistă asupra patogenilor, ar permite obţinerea unei producţii agricole calitative, eficiente şi non-toxice pentru populaţie. Utilizarea preparatelor bacteriene, ca agenţi biologic activi, în lupta cu maladiile plantelor agricole, provocate de diverși dăunători, prezintă un interes deosebit şi constituie o alternativă la aplicarea substanțelor de natură chimică. Unele din cele mai cunoscute preparate cu acţiune entomo- şi fitopatogenă sunt obţinute din bacteriile ce aparţin genurilor Bacillus şi Pseudomonas, datorită metaboliţilor secundari pe care îi secretă, cum ar fi: sideroforii, antibioticele, compuşii volatili, HCN, enzimele şi fitohormonii [6, 7, 15, 16, 17, 20]. Reieşind din această situaţie în cadrul a două instituţii de cercetări ştiinţifice ale MECC– Institutul de Zoologie şi Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, au fost iniţiate vaste cercetări în scopul evidenţierii unor tulpini de microorganisme (bacterii, micromicete, actinomicete), cu proprietăţi benefice pentru plante, inclusiv cu capacitate de distrugere a nematodelor.

125 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia În rizosfera plantelor agricole microorganismele sunt permanent în contact cu nematodele, formând anumite biocenoze şi diferite legături trofice. Este cunoscut faptul că nematodele fitoparazite la plante sunt atacate de fungi şi bacterii, ceea ce permite de a selecta şi a utiliza specii de microorganisme antagoniste în controlul biologic asupra fitonematodelor parazite. Scopul cercetărilor noastre a fost de a stabili, în condiții in vitro, efectul nematocid al tulpinii de microorganisme din genul Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08, asupra nematodului culturilor Allium - Ditylenchus dipsaci. Materiale şi metode În calitate de obiect de studiu a servit specia de nematode Ditylenchus dipsaci (Kuhn, 1857), ce parazitează culturile din genul Allium (ceapă, usturoi), precum şi unii paraziţi secundari ai acestor culturi – 2 specii de nematode saprofite – Panagrolaimus rigidus şi Pristionchus lheritieri, permanent frecvente în plantele infestate. Nematodele au fost extrase din bulbi de usturoi infestaţi, care au fost colectaţi de pe loturi cu plante de usturoi cultivate în monocultură (100% invazie) (fig. 1). Extragerea s-a efectuat prin metoda Baermann, modificată de Nesterov [19]. Pentru experimente au fost selectaţi cu acul entomologic steril (total 50 indivizi/variantă – femele, masculi, larve preimago) Ditylenchus dipsaci, Panagrolaimus rigidus, Pristionchus lheritieri.

Fig. 1. Bulb de usturoi infes- tat în primele stadii de ditilen- hoză (a) din care a fost obţinut nematodul Ditylenchus dipsaci (b) paraziţi secundari (Pana- grolaimus rigidus şi Pristionchus lheritieri)

În calitate de agent de distrugere a speciilor de nematode a servit tulpina autohtonă Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 izolată din solul Republicii Moldova şi depusă în Colecţia Naţională de Microorganisme Nepatogene din cadrul Institutului de Microbiologie şi Biotehnologie ca agent activ fitopatogen. Cultivarea tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 s-a efectuat în colbe Erlenmeyer de 700 ml, mediul lichid King B, timp de 48 ore, la t0 +35-370C, agitare permanentă. După 48 ore biomasa tulpinii a fost separată de lichidul cultural prin centrifugare. Ulterior a fost testat contactul in vitro dintre lichidul cultural şi speiile de nematode, în diferite concentraţii. Testarea contactului in vitro dintre specia de nematode Ditylenchus dipsaci şi lichidul cultural (LC) de la cultivarea tulpinii bacteriene Ps. aurantiaca CNMN- PsB-08 a fost efectuată în limitele valorilor de temperatură +25-270C, conform următoarei scheme: Varianta – V1 – LC nediluat + 50 indivizi maturi ai speciei D. dipsaci; Varianta – V2 – LC în diluţie de 1:50 + nematode D. dipsaci; Varianta – V3 – LC în diluţie de 1:100 + nematode D. dipsaci; Varianta – V4 – LC în diluţie de 1:200 + nematode D. dipsaci; M – martorul – apă distilată + nematode D. dipsaci.

126 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Tot după această schemă a fost urmărită şi acţiunea LC asupra a celorlalte 2 specii de nematode saprofite mai răspândite, care permanent însoţesc parazitul principal - Panagrolaimus rigidus şi Pristionchus lheritieri. Rezultate şi discuţii Rezultatele investigaţiilor efectuate asupra testării contactului in vitro dintre LC nediluat (V1) al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 şi specia de nematode Ditylenchus dipsaci după 2, 6 şi 25 ore de contact a demonstrat o acţiune rapidă, fapt ce a dus la mortalitatea parazitului studiat. După un interval de 20 de minute de contact o parte a nematodelor capătă forme de spirală, iar o altă parte, cca 30 – 40%, devin nemișcate. Astfel, în primele 2 ore de contact procentul nematodelor nemişcate sporeşte până la 90%, iar după un interval de 25 de ore de contact, mortalitatea acestora constituie 100% (fig. 2).

Fig. 2. Eficacitatea nematocidă a lichidului culturalPseudomonas aurantiaca CNMN- PsB-08, asupra nematodului Ditylenchus dipsaci, în diferite concentrații și intervale de timp.

Eficacitatea nematocidă a variantelor V2, V3 şi V4 s-a dovedit a fi mai lentă. Astfel, în primele 6 ore de contact dintre lichidul cultural cu nematodul usturoiului - Ditylenchus dipsaci nu are loc distrugerea acestuia. După un contact mai îndelungat de 25 – 28 ore, în soluția cu diluţia de 1:50 apar indivizi nemișcați, iar mortalitatea nematodului Ditylenchus dipsaci constituie 15 – 40%. Odată cu mărirea duratei de contact de la 5 – 14 zile, a lichidului cultural diluat cu nematodul Ditylenchus dipsaci, are loc sporirea mortalităţii acestuia cu 45 – 85% în cazul utilizării diluţiei de 1:50, cu 45 – 58% în cazul diluţiei de 1:100 şi cu 12 – 40% la utilizarea diluţiei de 1:200. Astfel, s-a constatat că, odată cu mărirea diluţiei lichidului cultural, al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08, creşte şi durata timpului de contact în vederea distrugerii în totalitate a parazitului Ditylenchus dipsaci care provoacă daune majore plantelor de usturoi. Conform rezultatelor obţinute, putem remarca ca în procesul de testare in vivo, în scopul evitării acţiunii fitotoxice a preparatului asupra dezvoltării plantelor, precum şi din punct de vedere al rentabilităţii economice de a fi utilizate variantele diluate ale lichidului cultural, chiar dacă se majorează durata de contact. Pe parcursul perioadei de contact dintre lichidul cultural al speciei Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 şi nematodul Ditylenchus dipsaci au fost monitorizate

127 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia microscopic modificările induse asupra corpului nematodei. Prin urmare, s-a constatat că, după 7 – 12 zile de contact, a nematodei cu lichidul cultural al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08, are loc deformarea totală a organelor interne ale acesteia cum ar fi: gonada şi intestinul median, iar spre finalul perioadei de contact are loc şi transformarea corpului nematodei într-o cuticulă goală în care se conţin organele interne distruse completamente. De asemenea, corpul nematodei se deformează monstruos, iar porţiunile în care cuticula este goală se încolăcesc sub formă de spirală (fig. 3).

Fig. 3. (a) Nematodul Ditylenchus dipsaci original; (b, c) Ditylenchus dipsaci după 12-14 zile de contact in vitro cu tulpina Ps. aurantiaca CNMN-PsB-08.

În urma rezultatelor obţinute putem constata că, modul de acţiune provocat la contactul dintre lichidul cultural al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 şi nematoda Ditylenchus dipsaci se aseamănă cu cel al contactului dintre tulpina Pseudomonas fluorescens CNMN-PsB-01 cercetat şi descris anterior [8]. De asemenea, putem constata că, rezultatele obţinute în cercetările precedente, cu privire la efectul lichidului cultural al tulpinii bacteriene Bacillus cereus var. fluorescens CNMN-BB-07 asupra nematodei Ditylenchus dipsaci [2], sunt diferite. În acest caz lichidul cultural nediluat a dus la deteriorarea şi distrugerea organelor interne ale nematodei în urma procesului de hidroliză, deoarece deseori s-a observat cum masa omogenă descompusă a organelor interne, care s-a format în rezultatul contactului cu lichidul cultural al acestei tulpini de bacterii, pătrunde în afara corpului prin rupturile cuticulei. Paralel este eliminată o substanţă gazoasă, care la ieşirile din corpul nematodei formează bule (fig. 4).

Fig. 4. Nematodul Ditylenchus dipsaci după 12 – 14 zile de contact in vitro cu tulpina Bacillus cereus var. fluorescens CNMN-BB-07.

Rezultatele cercetărilor precedente efectuate în cadrul Institutului de Microbiologie şi Biotehnologie au demonstrat că, tulpinile Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 și Bacillus cereus var. fluorescens CNMN-BB-07 posedă activitate

128 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia sporită asupra tulpinilor de fungi fitopatogeni datorită cărui fapt au fost depuse în CNMN ca agenţi biologic activi împotriva infecţiilor fitopatogene. De asemenea, a fost demonstrată atât păstrarea cât şi sporirea activităţii date după perioade mai lungi de păstrare în stare liofilizată pe diferite medii [2; 3; 4; 5]. De asemenea, a prezentat interes testarea in vitro a impactului dintre lichidul cultural al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 şi paraziţii secundari (nematode saprofite) ai culturii usturoiuluiPanagrolaimus rigidus şi Pristionchus lheritieri. Astfel, parazitul secundar Panagrolaimus rigidus face parte din familia Panagrolaimidae, ordinul Rhabditida şi este o specie de nematode saprofite, care din punct de vedere a clasificării trofico-ecologice a fost inclusă în grupa Bacteriovorelor. Conform observărilor efectuate aceasta este, deseori, dominantă la cultura usturoiului infestat de un complex de paraziţi, atât în perioada de vegetaţie cât şi de păstrare în depozite. Deseori această specie este prima care substituie parazitul primordial al usturoiului Ditylenchus dipsaci. Rezultatele obţinute în urma contactului acestui parazit, cu lichidul cultural al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08, au arătat că are loc reproducerea intensă a acestuia ce denotă faptul că pentru Panagrolaimus rigidus lichidul cultural nu posedă toxicitate, dar din contra serveşte ca un mediu favorabil pentru dezvoltarea lui. Un alt parazit secundar inclus în studiu este specia Pristionchus lheritieri, care face parte din genul Pristionchus, familia Diplogasteridae, ordinul Rhabditida, care de asemenea, a fost repartizat în grupa Bacteriovorelor (nutriţia cu bacterii, precum şi cu produsele organice care rezultă din procesele de putrefacție) [18]. Conform datelor din literatura de specialitate, unii autori au cultivat specia dată în experimente de laborator pe specia de fungi - Alternaria tenuis [21]. Este important de menționat, că această specie este și un potențial prădător (grupa nr. 5, subgrupa 5a), formele mature fiind apte de a trece la nutriţia cu nematode. La microscopul stereoscopic au fost urmărite destul de des cazuri de acomodare a speciilor Pristionchus la nutriția cu forme larvare sau adulte ale nematodelor din suspensie. Modul de nutriție este realizat prin devorarea nematodelor şi înghițirea conținutului acestora. În afară de cultura usturoiului, în Republica Moldova P. lheritieri este dominantă de asemenea şi la cultura cartofului, în tuberculii bolnavi de ditilenhoză, provocată de D. destructor [14]. În urma contactului in vitro a nematodei Pristionchus lheritieri şi lichidul cultural de bacterii Ps. aurantiaca, nu a fost observată acțiune nematocidă asupra dezvoltării și reproducerii acestei specii (fig. 5).

Fig. 5. Nematodul Pristinchus sp (femelă) după un contact de 12 – 14 zile cu lichidul cultural al tulpinii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08.

De asemenea, pe cutii Petri, s-a evidențiat că femelele depun ouă din care se eclozează forme juvenile, iar în continuare are loc întregul ciclu evolutiv postembrionar,

129 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia densitatea indivizilor sporind într-un timp destul de scurt, în suspensie fiind observate forme mature (masculi, femele), ouăle acestora şi forme juvenile în diferite stadii de dezvoltare, ceea ce ne demonstrează că lichidul cultural bacterian este un mediu favorabil pentru creşterea şi dezvoltarea parazitului. Totodată, s-a stabilit că, şi la cartofii infestaţi cu D. destructor, precum și în cazul usturoiului bolnav de ditilenhoză infestat cu Ditylenchus dipsaci, deseori specia Pristionchus sp. poate fi prima, care substituie paraziții primari. Speciile din genul Pristionchus, mai ales P. lheritieri sunt cunoscute ca specii foarte active, care aduc cu sine în ţesutul vegetal, atât pe corp cât şi în intestin, infecţii patogene bacteriene şi fungice, iar în procesul de deplasare din porţiunea de ţesut infestată spre porţiunile de ţesut sănătos, are loc diseminarea infecţiilor şi lărgirea suprafeţei infestate. Concluzii 1. Testarea in vitro a contactului dintre lichidul cultural al bacteriei Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB08 nediluat în contact cu nematodul Ditylenchus dipsaci a demonstrat mortalitatea acestuia în 90 – 100% într-un interval de timp de 2 – 25ore. 2. Eficacitatea variantelor V2, V3 şi V4 s-a dovedit a fi mai lentă, astfel, în primele 6 ore de contact dintre lichidul cultural cu nematodul usturoiului Ditylenchus dipsaci nu are loc distrugerea acesteia, iar după un contact mai îndelungat de 25 – 28 ore, în soluția cu diluţia de 1:50 apar indivizi nemișcați, unde mortalitatea tulpinii Ditylenchus dipsaci constituie 15 – 40%. 3. Odată cu mărirea duratei de contact de la 5 – 14 zile, a lichidului cultural diluat, are loc sporirea mortalităţii nematodelor de Ditylenchus dipsaci cu 45 – 85% în cazul utilizării diluţiei de 1:50, cu 45 – 58% în cazul diluţiei de 1:100 şi cu 12 – 40% la utilizarea diluţiei de 1:200. 4. Lichidul cultural al Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08, în variantele V2, V3 şi V4, nu exercită acțiune nematocidă asupra unor specii de paraziți secundari ca: Pristionchus sp. şi Panagrolaimus sp., dar poate servi ca mediu stimulator pentru creşterea şi dezvoltarea acestora. Bibliografie 1. Anbuselvi, S., Jeyanthi, R., Karunakaran, C. Antifungal activity of Pseudomonas fluorescens and its biopesticide effect of plant pathogens. National Journal of CemBiosis. 2010, vol. 1, nr. 1, p. 15-18. 2. Batîr L., Slanina, V., Sîrbu, T. Procedeu de conservare a tulpinii Bacillus cereus var. fluorescens cu activitate antifungică. Brevet de invenţie MD 1071, BOPI 9/2016, p. 26. 3. Batîr L., Slanina, V., Sîrbu, T. Procedeu de conservare a tulpinii Pseudomonas aureofaciens cu activitate antifungică. Brevet de invenţie MD 1072, BOPI 9/2016, p. 27. 4. Batîr L., Slanina, V., Sîrbu, T., Chiseliţa, O. Procedeu de conservare a tulpinii Pseudomonas aurantiaca cu activitate antifungică. Brevet de invenţie MD 1056, BOPI 7/2016, p. 33. 5. Batîr, L., Slanina, V., Sârbu, T., Chiselița O. Activitatea antifungică a unor tulpini autohtone de microorganisme după 3 și 6 ani de conservare în stare liofilizată //Revista de proprietate intelectuală Intelectus, 2015, nr.3, p. 96-101. ISSN 1810-7079. 6. Franks, A., Ryan,R.P., Abbas, A., Mark, G.L. Molecular tools for studying plant growth- promoting rhizobacteria (PGPR).2006, p.116-131. 7. Frommell, M., Pazos, G. Tomato rhizosphere and phyllosphere bacteria as potential biocontrol agents for fungal pathogens. Phytopathologia Mediterranea. 2003, nr. 28, p. 45-54. 8. Gupta, C.P., Dubey, R.C., Kang, S.C. Antibiosis –mediatednecrotropfic effect

130 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia of Pseudomonas GRC2 against two fungal plant pathogens //Current Science.2001, nr.81, p.91-94. 9. Jonathan, R. Kerr. Bacterial inhibition of fungal growth and Pathogenicity. Microbial Ecology in Health and Disease. 1999, vol. 11, p. 129-142. 10. Kumar,A., Saini, P. Production of peptide antifungal antibiotic and biocontrol activity of Bacillus subtilis //Indian Journal of Expereimental Biology. 2009, nr.47, p.57-62. 11. Melnic M. Nematoda culturilor Allium – Chişinău: S.n., 2008, Tipogr.”Reclama” SA.-168 p. 12. Melnic M., Erhan D., Rusu Ș., Batîr L., Slanina V., Rusu V. Interrelațiile nematodului Ditylenchus dipsaci cu tulpina de bacterii Bacillus cereus var.fluorescens CNMN-BB-07 //Actual problems of zoology and parazitology:achievements and prospects: dedicated to the 100th aniversary from the birth of academician Alexey Spassky. 13 October 2017, p.190-195. ISBN 978-9975-66-590-2. 13. Melnic M., Rusu Ș., Erhan D., Onofraș L., Todiraș V., Slanina V. Metod for treating potatoes against nematode Ditylenchus destructor //Buletin oficial de proprietate industrială. The Official Bulletin of Industrial Property. Nr.1, Chişinău, 2014. 14. Melnic M., Toderaş I., Erhan D., Rusu Ş., Onofraş L., Todiraş V. Metode de combatere şi profilaxie a nematodelor parazite la cultura cartofului: Recomandări practice. – Chişinău : I.E.P Ştiinţa, 2014 (Tipografia „BALACRON” SRL), -40 p. ISBN 978-9975-67-919-0. 101. 15. Mohammed, A., M. Isotation four species Bacillus and tested activity against some filamentous fungi. European Journal of Experimental Biology. 2013, vol. 3(6), p. 495-498. 16. Reddy, K., Choudary, A.K:, Reddy, M.S. Antifungal metabolites of Pseudomonas fluorescens isolated from rhisosferen of rice crop //J.Mycol PL Pathol., 2007,vol.37/2), p. 5. 17. Sageera, S,, Imtiyaz, M., Omi, L., Arif, A. Biological Control of Fusarium oxysporum and Aspergillus sp. by Pseudomonas fluorescens isolated from wheat rhizosphere soil of Kashmir. Journal of Pharmacy and Biological Sciences. 2012, vol. 1, nr. 4, p. 24-32. 18. Yeates G.W., Bongers T., De Goede R.C.M., Frecman D.W., Georgieva S.S. Feeding habits in soil nematode families and genera – an outline for soil ecologists //În: Journal of Nematology, 1993, 25(3), p. 315-331 19. Нестеров П.И. Фитопаразитические и свободноживущие нематоды юго-запада СССР. Кишинев: Штиинца, 1979. 313 с. 20. Романенко, Н. Д., Попов И.О.,Таболин С.П.,Бугаева Е.Н. Перспективы использования бактерий – антагонистов против наиболее фитопатогенных видов нематод, вирусов и грибов //Агро ХХ ,2008, № 1-2, изд. Агрорус, с.23-25. 21. Соловьева Г.И., Васильева Л.П., Груздева Л.И. Свободноживущие и фитопаразитические нематоды северо-запада СССР. Ленинград: Наука, Ленинградское отделение,1976, 107 с.

131 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia

CONTROLUL BIOLOGIC AL COLEOPTERELOR CURCULIONIDE (COLEOPTERA, CURCULIONOIDEA): PROBLEME, REALIZĂRI ȘI PERSPECTIVE 1, 2Moldovan Anna 1Institutul de Zoologie, str. Academiei 1, Chișinău, Republica Moldova 2Universitatea de Stat din Moldova, str. Kogălniceanu 65A, Chișinău, Republica Moldova Rezumat Prezenta lucrare are drept scop de a trece în revistă metodele existente de control biologic al coleopterelor curculionide dăunători ai culturilor agricole și pomilor fructiferi. În rezultatul cercetărilor efectuate a fost caracterizată microflora bacteriană și fungică a speciilor Phyllobius oblongus, Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus, Neocoenorhinidius pauxillus, Byctiscus betulae, Sitona lineatus, Hypera postica și

131 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Protapion apricans fiind evidențiate tulpini cu activitate insecticidă sporită, care prezintă potențial de a fi utilizate în calitate de agenți de control biologic. Cuvinte cheie: control biologic, coleoptere curculionide, bacterii, fungi, Republica Moldova Depus la redacție 25 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Anna Moldovan, Institutul de Zoologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; Email: [email protected]; tel. +373 67181990 Introducere Productivitatea culturilor agricole este compromisă de un număr mare de factori, inclusiv organismele dăunătoare. Printre acestea insectele provoacă daune considerabile, distrugând anual aproximativ 20% din producția agricolă mondială cu aplicarea măsurilor de protecție a plantelor [18, 49]. Reprezentanții suprafamiliei Curculionoidea (Coleoptera), sunt unii dintre cei mai periculoși dăunători ai plantelor de cultură [11, 25, 35, 51, 70]. În Republica Moldova speciile Sciaphobus squalidus (Gyll.), Neocoenorhinidius pauxillus (Germ.), Tatianaerhynchites aequatus (L.) Phyllobius oblongus (L.) și Byctiscus betulae (L.) sunt unii dintre cei mai periculoși dăunători ai pomilor fructiferi [45, 81], iar speciile Sitona lineatus L., Hypera postica (Gyll.) și Protapion apricans (Hbst.) sunt dăunători semnificativi ai culturilor de Fabaceae [80, 83]. Utilizarea insecticidelor chimice rămâne a fi cea mai practicată metodă de combatere a insectelor dăunătoare, fiind avantajoasă datorită costurilor reduse și spectrului larg de dăunători afectați. Insecticidele chimice se utilizează extensiv, chiar dacă majoritatea posedă un nivel înalt de toxicitate. Acestea prezintă un risc considerabil pentru sănătatea omului, în urma contactului direct în timpul aplicării și prezenței reziduurilor de pesticide în produsele alimentare și sursele de apă potabilă. De asemenea, pesticidele au un impact negativ asupra mediului, cât și asupra biodiversității [8, 15, 40, 52, 71, 77]. De multe ori aplicarea insecticidelor chimice are efect invers celui scontat prin distrugerea populaţiilor speciilor benefice, precum inamicii naturali ai dăunătorilor sau polenizatorii, și creșterea probabilității de dezvoltare a rezistenței dăunătorilor la produsul utilizat [15]. Drept consecință, în legislația unor țări au fost introduse prevederi ce țin de excluderea din uz sau reducerea utilizării substanțelor toxice pentru om și biodiversitate (Regulamentul 1107/2009 privind introducerea pe piață a produselor fitosanitare, Directiva 2009/127/CE privind echipamentele tehnice de aplicare a pesticidelor și Directiva 2009/128/CE privind utilizarea durabilă a pesticidelor). În rezultat au apărut noi tipuri de pesticide chimice, mai specifice și mai puțin persistente. În plan global, însă, se constată o tendință de creștere a cantităților de pesticide chimice utilizate, inclusiv cele interzise [37]. Necesitatea identificării unei alternative insecticidelor chimice a stimulat interesul pentru elaborarea unor metode inofensive pentru om și mediu, readucând în atenția cercetătorilor metodele tradiționale și biologice de control al dăunătorilor. Controlul biologic reprezintă un complex de metode bazate pe utilizarea altor organisme în reducerea efectivului numeric al organismelor dăunătoare sub pragul economic de dăunare, valorificând mecanismele naturale precum prădătorismul, parazitismul, competiția, ș.a.

132 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Insectele, ca și celelalte organisme vii, prezintă un număr larg de inamici naturali, care pot fi utilizați în calitate de agenți de control biologic. Conform unor estimări, coleopterele carabide pot reduce populațiile speciei Sitona lineatus cu aproximativ 30%, adulții fiind mai susceptibili la atac decât larvele [26]. Astfel, printre speciile de carabide cu potențial în controlul dăunătorului S. lineatus au fost evidențiate Pterostichus madidus, P. melanarius, Harpalus rufipes, Agonum dorsale [26] și Bembidion properans [31]. În Republica Moldova în câmpurile de lucernă, populate de către specia Sitona lineatus, au fost atestate densități crescute ale prădătorilor Harpalus distinguendus și H. rufipes [46]. Un alt grup de agenți de control biologic sunt parazitoizii, precum viespile din ordinul Hymenoptera, speciile din genul Trichogramma fiind cel maibine studiate [36]. Printre parazitoizii dăunătorului S. lineatus au fost evidențiate speciile Allurus muricatus, Microctonus aethiopoides, Perilitus rutilus, Pygostolus falcatus (Braconidae) [1] și Anaphes diana (Mymaridae) [59]. Specia Hypera postica este parazitată de Microctonus aethiopoides, Bathyplectes anurus (Ichneumonidae), B. curculionis, și Oomyzus incertus (Eulophidae) [22]. În Republica Moldova pentru adulții speciilor Byctiscus betulae, Hypera postica au fost evidențiați parazitoizi din următoarele familii: Ichneumonidae (19 genuri), Eulophidae (16), Braconidae (10), Pteromalidae (5), Eupelmidae (2), Tachinidae (2) și câte o specie din familiile Eurytomidae, Encyrtidae, Torymidae și Mymaridae. Adulții dăunătorului Sitona lineatus sunt parazitați de speciile Pygostolus falcatus, Perilitus rutilus (Braconidae), iar ouăle acestuia sunt parazitate de Anaphes diana (Mymaridae) [81]. Nematozii (Nematoda, Rhabditida: Steinernematidae și Heterorhabditidae) au capacitatea de a infesta rapid gazda, sunt persistenți și cauzează efecte pe termen lung asupra populațiilor de insecte dăunătoare. Aceștia pot fi cultivați cu ușurință și au un potențial ridicat de reproducere. Studiile au evidențiat, că speciile Steinernema carpocapsae, S. feltiae (Steinernematidae) și Heterorhabditis bacteriophora (Heterorhabditidae), sunt eficienți în controlul biologic al dăunătorului Sitona lineatus [30], iar S. carpocapsae și Heterorhabditis indica sunt eficiente în cazul speciei Hypera postica [63]. Programele de control biologic, bazate pe utilizarea inamicilor naturali precum prădătorii, parazitoizii sau nematozii, sunt limitate de condițiile abiotice, de aceea, mai mulți factori precum umiditatea relativă a aerului, umiditatea solului și tipul de sol, trebuie luați în considerație pentru un program de control biologic eficient [9, 24]. Alți factori limitativi în utilizarea acestor inamici naturali sunt producerea și distribuția mai dificilă, perioada de depozitare fiind limitată la doar câteva săptămâni. Unalt obstacol este cel comercial, și anume lipsa posibilității de a fi brevetate [5]. Insecticidele microbiene, sau biopesticidele pe bază de virusuri, bacterii sau ciuperci sunt o alternativă utilizării inamicilor naturali prezentați mai sus, combinând avantajele atât a metodelor de control biologic, cât și a celor chimice. Asemănător pesticidelor chimice acestea sunt ușor de produs la un preț redus, ușor de formulat și au o perioadă de valabilitate lungă. De asemenea acestea pot fi aplicate cu ușurință, folosind echipamentul standard. Contrar insecticidelor chimice, care posedă un spectru larg de acțiune, virusurile, tulpinile bacteriene și fungice sunt selective, respectiv, impactul negativ asupra mediului este minim [72]. Printre virusurile cel mai frecvent utilizate ca

133 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia agenți pentru combaterea insectelor evidențiem Virusul Poliedrozei Nucleare (VPN) [20]. Majoritatea VPN infectează lepidopterele, dar au fost, de asemenea, izolate din reprezentanții ordinelor Diptera, Trichoptera, Thysanura, Hymenoptera, Coleoptera și Siphonaptera. Utilizarea biopesticidelor virale este limitată de acțiunea lentă, lipsa semnelor externe ale larvelor în primele etape de propagare ale virusului și costul ridicat al preparatelor, deoarece acestea se înmulțesc numai în celulele vii. În Republica Moldova a fost elaborată biotehnologia producerii și aplicării preparatului baculoviral Virin-HSP pentru combaterea dăunătorului Helicoverpa armigera [73]. Cu toate acestea, cel mai utilizat patogen în controlul biologic al insectelor dăunătoare este bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). Activitatea insecticidă a acestei bacterii se datorează proteinelor produse în timpul sporulației în corpul parasporal cristalin. Toxinele prezintă activitate specifică insecticidă față de reprezentanții ordinelor Lepidoptera, Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, Hemiptera, Isoptera, Orthoptera, Siphonaptera și Thisanoptera [3, 12, 13, 17, 53]. De asemenea și unele nematode prezintă susceptibilitate la acțiunea toxinelor Bt [33]. La moment sunt descrise, 812 proteine Cry, 40 proteine Cyt, și 147 proteine Vip implicate în procesul de patogeneză [84]. Conform unor studii proteina Cry6B (BGSC-4D8) manifestă activitate insecticidă semnificativă (LC50 280 ng/l și LC90 630 ng/l) împotriva dăunătorului Hypera postica. Vătămările minore, atestate pe frunzele tratate cu soluție de toxină Cry6B, indică faptul că larvele încep hrănirea pe frunze, dar pier în scurt timp de la ingerare [64]. Rezultate promițătoare au fost înregistrate în cazul evaluării activității insecticide a preparatelor microbiene Lepidocide P și SP Bankole împotriva speciei Protapion apricans [78]. Pe lângă o serie de avantaje obținute prin folosirea biopesticidelor microbiene, există și unele dezavantaje, precum lipsa acțiunii asupra insectelor care au un mod de viață criptic și lipsa persistenței cristalelor proteice la acțiunea factorilor climatici. Un alt grup de microorganisme entomopatogene, utilizate sub forma unor insecticide biologice, sunt fungii. Mai mult de 100 de genuri de fungi cu aproximativ 750 de specii sunt cunoscute a fi patogene pentru insecte. Fungii prezintă specificitate față de gazdă și produc patologii severe după infectare. De exemplu, specia Zoophthora phytonomi este cunoscută ca agent patogen al coleopterelor din genul Hypera [27]. Beauveria bassiana (Bb) este un agent patogen fungic, utilizat împotriva mai multor grupuri de insecte dăunătoare [41]. Cu toate acestea, tulpinile individuale de Bb, izolate de pe anumite specii de insecte și testate împotriva unei game mai largi de specii, manifestă un spectru îngust de acțiune [19, 21]. Pentru controlul populaţiilor speciei Sitona lineatus un anumit potențial prezintă Beauveria bassiana, Metarhizium flavoviride, M. anisopliae, Paecilomyces farinosus şi P. fumosoroseus [44, 54]. Controlul biologic este un compartiment important al strategiilor de Gestionare Integrată al Organismelor Dăunătoare, care poate asigura sustenabilitatea agriculturii, siguranța economică și alimentară [67, 73]. Recent a fost aprobat Programului național de protecție integrată a plantelor pentru anii 2018-2027 și Planul de acțiuni privind implementarea acestuia (Hotărârea Guvernului Republicii Moldova Nr. 123 din 02.02.2018), care pune accent pe utilizarea metodelor biologice de combatere a insectelor dăunătoare. În Republica Moldova sunt puține date privind microflora speciilor de coleoptere curculionoide dăunători ai culturilor agricole, inclusiv microorganismele, care ar

134 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia putea fi utilizate în controlul biologic al acestora. Astfel, studierea complexă a microflorei insectelor prezintă un interes deosebit, deoarece oferă posibilitatea dea evidenția noi tulpini bacteriene și fungice, care pot fi utilizate în calitate de agenți de control biologic. Materiale și metode Colectarea materialului biologic Speciile Phyllobius oblongus, Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus, Neocoenorhinidius pauxillus și Byctiscus betulae au fost colectate în perioada anilor 2007-2008, iar speciile Sitona lineatus, Hypera postica și Protapion apricans, în perioada anului 2010, în diferite localități din Republica Moldova. Insectele au fost colectate manual, prin scuturarea insectelor pe bucăți de pânză și prin cosire cu fileul entomologic [4]. Identificarea apartenenței specifice a insectelor a fost efectuată cu utilizarea lupei binoculare MBC-10 și surselor disponibile de literatură [79]. Izolarea microorganismelor Izolarea bacteriilor din corpurile insectelor S. squalidus, T. aequatus, N. pauxilus și B. betulae a fost realizată conform metodelor descrise anterior [48, 68]. Pentru izolarea selectivă a tulpinilor genului Bacillus din corpul insectelor P. oblongus și N. pauxilus a fost folosit mediul T3 [69]. Culturile pure au fost păstrate în glicerol (15%) la temperatura de –80ºC. Izolarea ciupercilor din corpurile insectelor S. lineatus, H. postica și P. apricans, a fost realizată folosind mediile nutritive PDA și SAPF (Merck) [43]. Culturile pure au fost obținute prin repicarea coloniilor individuale, fiind păstrate ulterior în glicerol (10%) la temperatura de −80ºC. Izolarea ADN, amplificarea și secvențierea fragmentelor de ADN ADN genomic bacterian a fost extras prin metoda standard fenol-cloroform [58]. Porțiunea genei ARNr 16S a fost amplificată cu utilizarea primerilor universali UNI 16S-L și UNI 16S-R [76] și programului standardizat [48]. Porțiunea 16S-23S ITS (Internal Transcribed Spacer) a fost amplificată folosind perechea de primeri universali G1 și L1 [32], iar porțiunile de genă Cry1 și Cry3 cu utilizarea perechilor de primeri Lep1A, Lep1B [23] și Col1A, Col1B [29]. Secvențierea produselor de amplificare a fost realizată de către Macrogen Inc. (Olanda, http://www.macrogen.com). ADN genomic fungic a fost extras cu ajutorul DNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN). Regiunile ITS (Internal Transcribed Spacer) și gena 5,8 S ARNr au fost amplificate cu utilizarea perechii de primeri ITS4 și ITS5 [75] conform protocolului descris anterior [43]. Produsul amplificării a fost purificat cu Mini Elute PCR Purification Kit (QIAGEN). Secvenţierea produselor amplificării a fost realizată de către SeqLab GmbH (Germania, http://www.seqlab.de/). Metode statistice şi bioinformaţionale Editarea și alinierea succesiunilor nucleotidice ale sectoarelor de ADN secvenţiat au fost efectuate cu ajutorul softurilor BioEdit 4.0 şi Mega 6.0. Similaritatea succesiunilor nucleotidice obținute cu cele din baza de date GenBank a fost verificată utilizând programul de căutare BLAST [2]. Criteriile utilizate pentru identificare au fost: gradul de suprapunere a secvențelor > 80%, similaritatea la nivel de specie 99-100% și similaritatea la nivel de gen 94-98%.

135 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Evaluarea activității insecticide a tulpinilor izolate Activitatea insecticidă a tulpinilor bacteriene și fungice a fost testată pe dăunătorii pomilor fructiferi Phyllobius oblongus, Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus, Neocoenorhinidius pauxillus, Byctiscus betulae şi dăunătorii culturilor agricole Sitona lineatus și Hypera postica [42, 47, 48]. Pentru testare se folosesc cinci concentrații de spori ale tulpinilor incluse în studiu. Pentru fiecare concentrație se utilizează câte 10 insecte. Insectele sunt monitorizate zilnic fiind înregistrat numărul exemplarelor pierite [39]. Mortalitatea insectelor este calculată după formula lui

Abbott cu unele modificări [10]. Activitatea biologică a tulpinilor exprimată în LC50 este determinată după formula lui Spearman-Karber [56]. Rezultate și discuții În baza proprietăților fiziologice, biochimice și moleculare în microflora insectei B. betulae au fost identificate speciile de bacterii Pantoea agglomerans (tulpina Bb3) și Erwinia spp. (Bb1, Bb2 și Bb4). Complexul de bacterii al dăunătorului Sciaphobus squalidus a fost reprezentat de Bacillus cereus (Ss1), Pseudomonas fluorescens (Ss2), Pantoea agglomerans (Ss3) și Pseudomonas moraviensis (Ss4), iar tulpinile izolate din microflora speciei T. aequatus au fost identificate ca Klebsiella pneumoniae (Ta1, Ta3 și Ta4), Erwinia billinigiae (Ta2) și Staphylococcus haemolyticus (Ta5). Din corpul insectelor N. pauxillus, P. oblongus și T. aequatus au fost izolate trei tulpini de Bacillus thuringiensis (Np1, Po4 și Ta16 respectiv). Tulpinile Np1, Po4 și Ta16 au fost depuse în Colecția Națională de Microorganisme Nepatogene a Institutului de Microbiologie și Biotehnologie cu numerele CNMN-BB-03, CNMN-BB-04 și CNMN-BB-05 respectiv. Prezența speciilor de bacterii Pseudomonas fluorescens, Pantoea agglomerans, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus și Erwinia spp., a fost atestată anterior în microflora curculionidelor și a altor specii de coleoptere [16, 28, 34, 60, 61,62]. Cât privește speciile Staphylococcus haemolyticus, Erwinia billingiae și Pseudomonas moraviensis, studiul prezentat a constituit prima mențiune referitor la izolarea acestora din microflora coleopterelor [48]. Dintre bacteriile identificate speciile Pantoea agglomerans, Erwinia spp. sunt patogene pentru plante [14, 65], iar speciile Klebsiella pneumoniae și Staphylococcus haemolyticus sunt cunoscute ca patogeni umani [7, 66], ceea ce implică investigarea rolului insectelor incluse în acest studiu în vectorizarea agenților patogeni. Tulpina autohtonă de Bacillus cereus a prezentat activitate insecticidă sporită, cauzând o mortalitate de 93%, fiind testată pe specia S. squalidus, 90% pentru B. betulae și 83% pentru T. aequatus, după 5 zile de la aplicare. Tulpina autohtonă de bacterii Bacillus thuringiensis, CNMN-BB03, posedă o activitate insecticidă pronunţată asupra coleopterelor curculionide Neocoenorhinidius pauxillus , Phyllobius oblongus şi Sitona lineatus cauzând o mortalitate de 80,0 %, 73,3% și 66,6% respectiv (Brevet de Invenție Nr.4196) [47]. Bacteria Bacillus cereus este întâlnită de obicei în sol și a fost atestată ca patogen al insectelor, fiind izolată din mai multe specii de coleoptere [60, 61]. Tulpina de Bacillus cereus izolată din Amphimallon solstitiale [61], fiind testată împotriva larvelor, a cauzat mortalitate de 90%. Se efectuează cercetări ample privind activitatea insecticidă a tulpinilor de Bt contra diferitor dăunători, inclusiv

136 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia specii de curculionide [55, 74, 82], însă datele privind activitatea insecticidă a tulpinilor native de Bt, asupra speciilor incluse în studiul de față, sunt limitate. În rezultatul analizei morfologice și molecular genetice tulpinile fungice, izolate din corpul insectei S. lineatus, au fost identificate ca:Aspergillus sp. (Sl1/4), Cryptococcus tephrensis (Sl1/5), Beauveria bassiana (Sl1/6, Sl1/9 și Sl1/11), Torula herbarum (Sl1/7), Fusarium sp. (Sl1/8), Penicillium brevicompactum (Sl1/10), Penicillium polonicum (Sl2/5), Torula caligans (L3/5), Aureobasidium pullulans (Sl2/6, Sl5/4), Paecilomyces fumosoroseus (L5/6) și Rhizopus stolonifer (L6/4). Tulpinile fungice, izolate din corpul dăunătorului H. postica, au fost identificate ca Candida spp. (Hp1/4 și Hp1/6), Phialophora cyclaminis (Hp2/2), Torula caligans (Hp3/2 și Hp4/2), Torula herbarum (Hp3/4), Dendryphion nanum (Hp3/3), Acremonium strictum (Hp3/5 și Hp5/12), Cladosporium spp. (Hp3/9, Hp4/3, Hp5/41 și Hp 6/1), Mucor racemosus (Hp3/13), Aureobasidium pullulans (Hp5/4), Alternaria alternata (Hp5/5 și Hp6/3), Fusarium sp. (Hp5/7) și Arthrinium arundinis (Hp5/13). Cele 5 tulpini fungice izolate din corpul insectei P. apricans au fost identificate ca Cladosporium sp. (Pa1), Penicillium polonicum (Pa2 și Pa3), Debaryomyces hansenii (Pa4) și Trichothecium roseum (Pa8). Comunitățile fungice ale speciilor de insecte investigate au fost constituite din patogeni ai plantelor (Alternaria alternata, Cladosporium spp., Fusarium spp., Penicillium polonicum, Phialophora cyclaminis, Rhizopus stolonifer, Sarocladium strictum și Trichothecium roseum), care cauzează pierderi semnificative în culturile agricole [6, 38, 50]. Aceste date sugerează că S. lineatus, H. postica și P. apricans sunt potențiali vectori ai ciupercilor fitopatogene și necesită o atenție deosebită. Tulpina Beauveria bassiana Sl1/6 și Paecilomyces fumosoroseus Sl5/6 au fost depozitate în Colecția Națională de Microorganisme Nepatogene a Institutului de Microbiologie și Biotehnologie cu numerele CNMN-FE-01 și CNMN-FE-02. Tulpina B. bassiana CNMN-FE-01 prezintă o activitate insecticidă sporită împotriva speciei S. lineatus, o concentrație de 0,969×105 conidii/individ cauzează mortalitate de 100% la a 5-a zi de la aplicare (Brevet de invenție 4560) [42]. Cercetările privind aplicarea B. bassiana pentru controlul populațiilor de S. lineatus sunt fragmentare [44, 54]. Un studiu mai recent menționează tulpina Вeauveria bassiana 238, activă împotriva speciei S. lineatus [57]. Această tulpină posedă o activitate insecticidă mai redusă și un timp de acțiune mai lent comparativ cu tulpina autohtonă B. bassiana CNMN-FE-01. Pentru a atinge o mortalitate de 85% este necesar de a aplica 1×107 conidii/individ ale tulpinii B. bassiana 238, ceea ce este de 100 ori mai mult decât în cazul aplicării tulpinii B. bassiana CNMN-FE-01. Astfel tulpinile autohtone Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis și Beauveria bassiana posedă caracteristici promițătoare pentru a fi utilizate în calitate de agenți de control biologic al curculionidelor dăunătoare. Concluzii Investigarea microflorei coleopterelor curculionide în intenția de a oferi tulpini autohtone pentru a fi utilizate în calitate de agenți ai controlului biologic reprezintă o necesitate, în contextul dezvoltării sustenabile a agriculturii în Republica Moldova. Tulpinile autohtone bacteriene și fungice, obținute din mediul natural, ar putea reduce semnificativ costurile pentru obținerea bioinsecticidelor și ar asigura micșorarea

137 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia gradului de poluare al mediului ambiant. De asemenea, utilizarea tulpinilor autohtone va contribui la reducerea riscurilor ecologice, asociate cu introducerea unor organisme străine în ecosisteme și dereglarea funcționării acestora. Astfel, izolarea tulpinilor locale de Bacillus thuringiensis și Beauveria bassiana este o etapă importantă în dezvoltarea programelor de control biologic în Republica Moldova. Din punct de vedere al costurilor, producția locală de biopesticide este semnificativ mai eficientă pentru fermieri, decât importul de preparate, deoarece prețurile depe piața internațională depășesc capacitatea de cumpărare a acestora. Ulterior se cere de a evalua virulența tulpinilor izolate asupra unei game mai largi de artropode, în special cele nevizate. De asemenea, urmează a fi studiate caracteristicile biotehnologice ale tulpinilor pentru elaborarea formulei biopreparatelor și testarea acestora în condiții de câmp. Pentru a evita epuizarea resurselor naturale este necesar de a investiga aplicarea concomitentă a mai multor metode și agenți de control al dăunătorilor ceea ce va oferi strategii de management integrat viabile și eficiente. Bibliografia 1. Aeschlimann J.P. The Sitona [Col.: Curculionidae] species occurring on Medicago and their natural enemies in the Mediterranean region. //Entomophaga, 1980: 25. P. 139-153. 2. Altschul S.F., Madden T.L., Schaffer A.A., Zhang Z., Miller W., Lipman D.J. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. //Nucleic Acids Research, 1997: 25. P. 3389-3402. 3. Aranda E., Peferoen M., Guereca L., Bravo A. Interactions of Bacillus thuringiensis crystal proteins with the midgut epithelial cell of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). //Journal of Invertebrate Pathology, 1996: 68. P. 203-212. 4. Bacal S., Cocîrță P., Munteanu N. Metode și echipament de colectare a artropodelor. Ghid științifico-practic. Chișinău 2014, Tipografia AȘM. 52 p. 5. Bale J.S., van Lenteren J.C., Bigler F. Biocontrol and sustainable food production. //Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2008: 363. P. 761-776. 6. Bandyopadhyay R., Mughogho L.K., Satyanarayana M.V. Systemic infection of sorghum by Acremonium strictum and its transmission through seed. //Plant Disease, 1987: 71(7). P. 647-650. 7. Barros E.M., Ceotto H., Bastos M.C.F., dos Santos K.R.N., Giambiagi-de Marvala M. Staphylococcus haemolyticus as an important hospital pathogen and carrier of methicillin resistance genes. //Journal of Clinical Microbiology, 2011. P. 166-168. 8. Berny P. Pesticides and the intoxication of wild animals. //Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 2007: 30. P. 93-100. 9. Bilgrami A.L., Gaugler R. Effects of various stress factors on heat tolerance by Heterorhabditis bacteriophora and Steinernema carpocapsae. //Nematology, 2007: 9. P. 161-167. 10. Busvine J.R. Recommended methods for measurement of pest resistance to pesticide. Section 8. (Eds. Semple R.L., Hicks P.A., Lozare J.V., Castermans A.). Towards integrated commodity and pest management in grain storage. A Training Manual for application in humid tropical storage systems. FAO, Viale delle Terme di Caracalla, 1992. 526 p. 11. Carcamo H.A, Herle C.E., Lupwayi N.Z. Sitona lineatus (Coleoptera: Curculionidae) Larval feeding on Pisum sativum L. affects soil and plant nitrogen. //Journal of Insect Science, 2015: 15(1): 74. 12. Castilhos-Fortes R., Matsumura A.T., Diehl E., Fiuza L.M. Susceptibility of Nasutitermes ehrhardti (Isoptera: Termitidae) to Bacillus thuringiensis subspecies. //Brazilian Journal of Microbiology, 2002: 33. P. 219-222. 13. Cavados C.F., Fonseca R.N., Chaves J.Q., Rabinovitch L., Araujo-Coutinho C.J. Identification

138 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia of entomopathogenic Bacillus isolated from Simulium (Diptera, Simuliidae) larvae and adults. //Memorias do Instituto Oswaldo Cruz, 2001: 96(7). P. 1017-1021. 14. Cruz A.T., Cazacu A.C., Coburn H.A. Pantoea agglomerans, a plant pathogen causing human disease. //Journal of Clinical Microbiology, 2007: 45(6). P. 1989-1992. 15. Damalas C.A., Eleftherohorinos I.G. Pesticide exposure, safety issues, and risk assessment indicators. //International Journal of Environmental Research and Public Health, 2011: 8(5). P. 1402-1419. 16. Danismazoglu M., Demir I., Sevim A., Demirbag Z., Nalcacioglu R. An investigation on the bacterial flora of Agriotes lineatus (Coleoptera: Elateridae) and pathogenicity of the flora members. //Crop Protection, 2012: 40. P. 1-7. 17. de Maagd R.A., Bravo A., Berry C., Crickmore N., Schnepf H.E. Structure, diversity and evolution of protein toxins from spore-forming entomopathogenic bacteria. //Annual Review of Genetics, 2003: 37. P. 409433. 18. Dhaliwal G.S., Jindal V. Mohindru B. Crop losses due to insect pests: Global and Indian scenario. //Indian Journal of Entomology, 2015: 77(2). P. 165-168. 19. Fargues J. Specificite des champignons pathognes imparfaits (Hyphomycetes) pour les larves de Coleopteres (Scarabaeidae et Chrysomelidae). //Entomophaga, 1976: 21. P. 313-323. 20. Federici B.A. Viral pathobiology in relation to insect control. P. 81-101. (Eds. Beckage N.E., Thompson S.N., Federici B.A.). Parasites and pathogens of insects. Vol. 2. San Diego (CA), Academic Press, 1993. 21. Ferron P. Biological control of insect pests by entomogenous fungi. //Annual Review of Entomology, 1978: 23. P. 409-442. 22. Flanders K.L., Radcliffe E.B., Krueger C.A. Natural Enemies of Alfalfa Weevil, Hypera postica (Coleoptera: Curculionidae), in Minnesota. //The Great Lakes Entomologist, 1995: 27(1): 2. 23. Geiser M., Schweitzer S., Grimm C. The hypervariable region in the genes coding for entomopathogenic crystal proteins of Bacillus thuringiensis: nucleotide sequence of the kurhdl gene of subsp. kurstaki HD-1. //Gene, 1986: 48(1). P. 109-118. 24. Georgis R., Gaugler R. Predictability in biological control using entomopathogenic nematodes. //Journal of Economic Entomology, 1991: 84. P. 713-720. 25. Ghizdavu I., Pasol P., Palagesiu I., Bobirnac B., Filipescu C., Matei I., Georgescu T., Baicu T., Barbulescu Al. Entomologie agricolă. Editura Didactică și Pedagogică, R.A., București. 1997. 435 p. 26. Hamon N., Bardner R., Allen-Williams L., Lee J.B. Carabid populations in field beans and their effect on the population dynamics of Sitona lineatus (L.) //Annals of Applied Biology, 1990: 117. P. 51-62. 27. Harcourt D., Guppy G.M., Macleod D.M., Tyrell D. The fungus Entomophthora phytonomi pathogenic to the alfalfa weevil, Hypera postica (Coleoptera: Curculionidae). //Canadian Entomologist, 1974: 109. P. 1521-1532 28. Hildebrand M., Dickler E., Geider K. Occurrence of Erwinia amylovora on insects in a fire blight orchard. //Journal of Phytopathology, 2000: 148(4). P. 251-256. 29. Hofte H., Seurinck J., Houtven A.V., Vaeck M. Nucleotide sequence of a gene encoding an insecticidal protein of Bacillus thuringiensis var. tenebrionis toxic against Coleoptera. //Nucleic Acids Research, 1987: 15. P. 7183-7783. 30. Jaworska M. Laboratory preference of annual legumes by pea weevil Sitona lineatus L. (Col., Curculionidae) and their effect on susceptibility of weevils to entomogenous nematodes. //Journal of Invertebrate Pathology, 1998: 71. P. 248-250. 31. Jaworska M., Ropek D. Influence of host-plant on the susceptibility of Sitona lineatus L. (Col., Curculionidae) to Steinernema carpocapsae Welser. //Journal of Invertebrate Pathology, 1994: 64. P. 96-99. 32. Jensen M.A., Webster J.A., Straus N. Rapid identification of bacteria on the basis of polymerase chain reaction-amplified ribosomal DNA spacer polymorphisms. //Applied and Environmental Microbiology, 1993: 59. P. 945-952.

139 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia 33. Jouzani G.S., Seifinejad A., Saeedizadeh A., Nazarian A., Yousefloo M., Soheilivand S., Mousivand M., Jahangiri R., Yazdani M., Amiri R.M., Akbari S. Molecular detection of nematicidal crystalliferous Bacillus thuringiensis strains of Iran and evaluation of their toxicity on free-living and plant-parasitic nematodes. //Canadian Journal of Microbiology, 2008: 54. P. 812-822. 34. Kati A., Ugras S., Yilmaz H., Kati H. The first study on the bacterial flora of the Xyleborus xylographus Say (Coleoptera: Curculionidae), p. 115. /In: 43th Annual Meeting of the SIP, 10th International Colloquium on Invertebrate Pathology and Microbial Control and The Final Meeting of COST862: Bacterial Toxins for Insect Control, Turkey, 2010. 35. Keskin S., Ozkaya H. Effect of storage and insect infestation on the technological properties of wheat, CyTA. //Journal of Food, 2015: 13(1). P. 134-139. 36. Knutson A. The Trichogramma manual. A guide to the use of Trichogramma for biological control with special reference to augmentative releases for control of bollworm and budworm in cotton. Texas Agricultural Extension Center, 2005. 44 p. 37. Lamberth C., Jeanmart S., Luksch T., Plant A. Current Challenges and Trends in the Discovery of Agrochemicals. //Science, 2013: 341(6147). P. 742-746. 38. Levic J., Stankоvic S., Krnjaja V., Bocarov-Stancic A., Ivanovic D. Distribution frequency and incidence of seed-borne pathogens of some cereals and industrial crops in Serbia. 2012. //Pesticides and Phytomedicine, 2012: 27(1). P. 33-40. 39. Manual of Techniques in Invertebrate Pathology, 2nd Edition. (Eds. Lacey L.). Academic Press, 2012. 504 p. 40. Maroni M., Fanetti A.C., Metruccio F. Risk assessment and management of occupational exposure to pesticides in agriculture. //La Medicina del Lavoro, 2006: 97. P. 430-437. 41. McCoy C.W., Samson R.A., Boucias D.G. 1988. Entomogenous fungi. P. 151-236. (Eds. Ignoffo C.M., Mandava N.B.). Handbook of natural pesticides. Vol. 5. Microbial pes-ticides. Part A: entomogenous protozoa and fungi. Boca Raton (FL). CRC Press. 42. Moldovan A., Munteanu-Molotievskiy N., Toderaş I. Tulpină de fungi Вeauveria bassiana – bioinsecticid pentru combaterea coleopterelor curculionide. Brevet nr. 4560. (13) B1. BOPI, 2018: 4. P. 51-52. 43. Moldovan A., Toderas I., Leclerque A., Munteanu Molotievskiy N. Isolation and identification of fungal community of alfalfa pest weevils (Coleoptera: Curculionidae) in the Republic of Moldova. //IOBC-WPRS Bulletin, 2017: 129. P. 70-73. 44. Müller-Kögler E., Stein W. Greenhouse studies with Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. on the infection of Sitona lineatus (L.) (Coleopt., Curcul.) in the soil. //Journal Zeitschrift fur Angewandte Entomologie, 1970: 65(1). P. 59-76. 45. Munteanu N. La diversite et l’importance economique des scarabees Rhynchites et Attelabides (Coleoptera: Rhynchitidae, Attelabidae) sur le territoires de la Republique de Moldova. //Buletin USAMV, 2006: 62. P. 188-191. 46. Munteanu N., Bacal S., Moldovan A., Malevanciuc N., Toderas I. Beetle communities of alfalfa (Medicago sativa L.) in the Republic of Moldova. //APCBEE Procedia, 2014: 8. P. 21-26. 47. Munteanu N., Toderaş I., Moldovan A., Malevanciuc N., Toderaş L., Railean N. Tulpina Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki – insecticid biologic pentru combaterea coleopterelor curculionide. Brevet de invenție 4196 (13) B1. BOPI, 2013: 2. P. 19. 48. Munteanu N.V., Danismazoglu M., Moldovan A.I., Toderas I.K., Nalcacioglu R., Demirbag Z. The first study on bacterial flora of pest beetles Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus and Byctiscus betulae in the Republic of Moldova. //Biologia 2014: 69(5). P. 681-690. 49. Oerke E.C. Centenary review, crop losses to pests. //Journal of Agricultural Science, 2006: 144. P. 31-43. 50. Oh S.Y., Nam K.W., Yoon D.H. Identification of Acremonium acutatum and Trichothecium roseum isolated from grape with white stain symptom in Korea. //Mycobiology, 2014: 42(3). P. 269-273. 51. Perju T. Entomologie agricolă, componentă a protecției integrate a agroecosistemelor. Editura Ceres, București, 1995. 298 p. 52. Pimentel D. Environmental and economic costs of the application of pesticides primarily in the United States. Environment, Development and Sustainability, 2005: 7. P. 229-252. 53. Pinto L.M., Azambuja A.O., Dihel E., Fiuza L.M. Pathogenicity of Bacillus thuringiensis isolates

140 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia from two species of Acromyrmex (Hymenoptera: Formicidae). //Brazilian Journal of Biology, 2003: 63(2). P. 301-306. 54. Poprawski T.J., Marchal M., Robert P.H. Comparative susceptibility of Otiorhynchus sulcatus and Sitona lineatus (Coleoptera: Curculionidae) early stages to five entomopathogenic Hyphomycetes. // Environmental Entomology, 1985: 14. P. 247-253. 55. Quinn M.A., Bezdicek D.F. Effect of cryIIIA protein production in nodules on pea- pea leaf weevil (Coleoptera: Curculionidae) interactions. //Journal of Economic Entomology, 1996: 89. P. 550-557. 56. Rath S., Sahu M.C., Dubey D., Debata N.K., Padhy R.N. Which value should be used as the

lethal concentration 50 (LC50) with bacteria? //Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences, 2011: 3. P. 138-143. 57. Riedel W., Steenberg T. Adult polyphagous coleopterans overwintering in cereal boundaries: winter mortality and susceptibility to the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana. //BioControl, 1998: 43. P. 175-188. 58. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1989. 800 p. 59. Schotzko D.J., O’Keeffe L.E. Ovipositional rhythms and egg melanization rate of Sitona lineatus (L.) (Coleptera: Curculionidae). //Environmental Entomology, 1986: 15. P. 601-606. 60. Selvakumar G., Mohan M., Sushil S.N., Kundu S., Bhatta J.C., Gupta H.S. Characteristic and phylogenic analysis of an entomopathogenic Bacillus cereus strain WGPSB-2 (MTCC 7182) isolated from white grub, Anomala dimidiate (Coleoptera: Scarabaeidae). //Biocontrol Science and Technology, 2007: 17(5). P. 525-534. 61. Sezen K., Demir I., Hatice K., Demirbag Z. Investigations on bacteria as a potential biological control agent of summer chafer, Amphimallon solstitiale L. (Coleoptera: Scarabaeidae). //Journal of Microbiology, 2005: 43(5). P. 463-468. 62. Sezen K., Demirbag Z. Isolation and insecticidal activity of some bacteria from the hazelnut beetle (Balaninus nucum L.). //Applied Entomology and Zoology, 1999: 34(1). P. 85-99. 63. Shah N.K., Azmi M.I., Tyagi P.K. Pathogenicity of Rhabditid nematodes (Nematoda: Heterorhabditidae and Steinernematidae) to the grubs of alfalfa weevil, Hypera postica (Coleoptera: Curculionidae). //Range Management and Agroforestry, 2011: 32. P. 64-67. 64. Sharma A., Kumar S., Bhatnagar R.K. Bacillus thuringiensis Protein Cry6B (BGSC ID 4D8) is Toxic to Larvae of Hypera postica. //Current Microbiology, 2011: 62. P. 597-605. 65. Starr M.P., Chatterjee A.K. The genus Erwinia: enterobacteria pathogenic to plants and animals. //Annual Review of Microbiology, 1972: 26. P. 389-426. 66. Struve C., Krogfelt K.A. Pathogenic potential of environmental Klebsiella pneumoniae isolates. //Environmental Microbiology, 2004: 6(6). P. 584-590. 67. Tanada Y., Kaya H.K. Insect Pathology. Academic Press, San Diego, 1993. 666 p. 68. Thiery I., Frachon E. Identification, isolation, culture and preservation of enthomopathogenic bacteria. P. 55-73. (Eds. Lacey A.L.). Manual of Techniques in Insect Pathology, Academic Press, London, 1997. 69. Travers R., Martin P., Reichelderfer C. Selective process for efficient isolation of soilsBacillus spp. //Applied Environmental Microbiology, 1987: 53(6). P. 1263-1266. 70. Urban J. Occurrence, biology and harmfulness of Byctiscus betulae (L.) (Coleoptera, Rhynchitidae). //Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 2015: 63(5). P. 1601-1624. 71. Van der Werf H.M. Assessing the impact of pesticides on the environment. //Agriculture, Ecosystems and Environment, 1996: 60. P. 81-96. 72. van Lenteren J.C. Biological control of pests. P. 179-187. (Eds. Zadoks J.C.). Modern crop protection: developments and perspectives pp. Wageningen, The Netherlands, Wageningen Press, 1993. 73. Volosciuc L. Realizări în protecţia microbiologică a plantelor. //Akademos, 2015: 3. P. 57-64. 74. Weathersbee A.A., Lapointe S.L., Hatters R.G. Activity of Bacillus thuringiensis isolates against Diaprepes abbreviatus (Coleoptera: Curculionidae). //Florida Entomologist, 2006: 89(4). P. 441-448.

141 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia 75. White T.J., Bruns T., Lee S., Taylor J.W. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. P. 315-322. (Eds. Innis M.A., Gelgard D.H., Sninsky J.J., White T.J.). PCR Protocols: A guide to methods and applications. Academic Press Inc., California, USA, 1990. 76. William G.W., Susan M.B., Dale A.P., David J.L. 16S Ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. //Journal of Bacteriology, 1991: 173(2). P. 697-703. 77. Wilson C., Tisdell C. Why farmers continue to use pesticides despite environmental, health and sustainability costs. //Ecological Economics, 2001: 39. P. 449-462. 78. Баландина Е.В. Видовой состав вредителей козлятника восточного и приемы борьбы с ними в Предуралье. Автореферат, докт. дис. Москва, 2007 г. 79. Kрыжановский О. Определитель насекомых Европейской части СССР. т. 2, Москва, 1965. 668 с. 80. Мунтяну Н., Малеванчук Н., Тодераш Л., Молдован А., Бакал С. Распределение и биологические особенности развития вида Sitona lineatus (Coleoptera: Curculionidae) в Республике Молдова. //Buletinul Academiei de Știinte. Științele vieții, 2012: 3(318). P. 131-138. 81. Пойрас A.A. Жестокрылые надсемейства Curculionidae (Insecta, Coleoptera) Республики Молдова их разнообразие и значение. Автореферат, докт. дис. Кишинэу, 2006 г. 82. Прищепа Л., Станкявичене А., Снешкене В. Спектр активности Bacillus thuringiensis бактериальных препаратов против вредителей. //Miestų želdynų formavimas, 2016: 1(13). P. 315-322. 83. http://lex.justice.md. Programul naţional de protecţie integrată a plantelor pentru anii 2018-2027 și a Planului de acțiuni privind implementarea acestuia (HGO123/2018), Publicat: 09.02.2018 în Monitorul Oficial Nr. 40-47, art Nr 142 (accesat la data de 03.04.2019). 84. http://www.btnomenclature.info/ Crickmore, N., Baum, J., Bravo, A., Lereclus, D., Narva, K., Sampson, K., Schnepf, E., Sun, M. and Zeigler, D.R. “Bacillus thuringiensis toxin nomenclature”, 2018 (accesat la data de 03.04.2019).

142 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

MICROBIOLOGIA ŞI BIOTEHNOLOGIA

UTILIZAREA NANOPARTICULELOR ZnO ÎN BIOTEHNOLOGIA CULTIVĂRII LEVURII SACCHAROMYCES CEREVISIAE Usatîi Agafia, Chiselița Natalia Institutul de Microbiologie și Biotehnologie Rezumat Lucrarea oferă informații noi despre influența nanoparticulelor ZnO cu diferite dimensiuni și concentrații asupra tulpinii de levuri Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, selectată ca producător de β-glucani. S-a constat că nanoparticulele ZnO cu dimensiunile 10, 30,

<50 și <100 nm, în concentrații de la 0,5 pînă la 15,0 mg/L nu modifică semnificativ producția de biomasă celulară. O creștere semnificativă a producției de β-glucani s-a obținut în probele experimentale în care au fost aplicate nanoparticule cu dimensiuni de <50 nm, efectul de stimulare fiind dependent de concentrațiile aplicate. Aceste rezultate au contribuit la elaborarea unui procedeu nou de cultivare a tulpinii Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, cu aplicarea nanoparticulelor ZnO, care asigură producerea cu 54,9-56,1% mai mulți β-glucani comparativ cu varianta de control.

142 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Cuvinte cheie: nanoparticule ZnO, Saccharomyces cerevisiae, biomasă celulară, β-glucani. Depus la redacție 13 martie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Usatîi Agafia, Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, str. Academiei, 1, mun. Chişinău, MD-2028, tel.+373(22)73-80-13, E-mail: [email protected] Introducere În vederea dezvoltării posibilităților tehnologice de producere a noi bioproduse destinate diferitor ramuri ale economiei naționale, importante sunt cercetările detaliate ale efectelor nanoparticulelor asupra dezvoltării microorganismelor și sintezei metaboliților cu destinație biotehnologică. În acest sens s-a acumulat un material științific variat [ 9, 18, 21]. Este evident însă, că pentru a utiliza nanoparticulele în biotehnologia cultivării levurilor și obținerii produselor bioactive de diversă natură, sunt necesare cercetări suplimentare privitor la reacția lor la nanoparticule de diferit tip. Din categoria nanoparticulelor cu perspectivă de aplicarea în diferite domenii fac parte nanoparticulele ZnO [7, 15]. În literatura de specialitate investigații raportate la elucidarea mecanismelor acțiunii nanoparticulelor ZnO asupra creșterii și dezvoltării microorganismelor sunt puține. Conform cercetărilor Ya-Nan Chang [19], mecanismul de influență a nano-oxizilor metalici asupra celulei microbiene este complex și provoacă modificări atât în membrana celulară cât și în citoplasmă. Din sursele bibliografice curente se cunoaște, că nanoparticulele oxidului de zinc stimulează sinteza β-glucozidazei (BGL) în celulele Saccharomyces cerevisiae [2]. Conform altor studii, nanoparticulele oxidului de zinc posedă activitate antimicrobiană și antifungică [5,13]. Nanopartuculele ZnO cu dimensiuni medii de ~50 ± 10 nm, testate pe ciuperci patogene în concentrație de 100 mg/L, au demonstrat efect antimicotic evident [4]. Nanomaterialele oxidului de zinc, datorită proprietăților antimicrobiene sunt încorporate într-o varietate de produse farmaceutice cu aplicații dermatologice, în creme, loțiuni și unguente [10]. Proprietățile importante ale β-glucanilor izolaţi din pereţii celulari, cum ar fi activitatea imunomodulatoare şi imunostimulatoare [17], anticancerigenă [16, 20] antivirală şi antibacteriană [12] sunt promiţătoare în contextul consumului uman și animal. Sumând informațiile expuse, considerăm oportune cercetările orientate spre

stabilirea parametrilor optimali de aplicare a nanoparticulelor ZnO în procesul de cultivare a tulpinii producătoare de β-glucani și elaborarea procedeului de sporire a performanțelor biotehnologice. Material și metode Obiect de studiu. În cadrul cercetărilor s-a utilizat tulpina de levuri Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, selectată ca producător de β-glucani [3], păstrată în Colecţia Națională de Microorganisme Nepatogene a Institutului de Microbiologie și Biotehnologie. Pentru cultivarea submersă a levurii s-a utilizat mediul YPD ce conține g/L: peptonă – 20,0; glucoză – 20,0; extract de drojdie - 10 ml; apă potabilă – 1.0 L, pH 5.5 [1]. Cultivarea s-a efectuat în baloane Erlenmeyer cu capacitate de 1,0 L, pe agitator cu

143 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia viteza de rotaţie 200 rot./min, la temperatura de 25±10C, durata de cultivare submersă 120 ore. Mediul lichid de fermentare a fost însămânţat în volum de 5% cu inocul 2 x10 6 celule/ mL, preparat pe mediul YPD. Nano-oxizi metalici: În cercetări au fost utilizate nanoparticule (NP): ZnO cu dimensiuni de 10 nm și 30 nm, stabilizate în Polyvinylpyrrolide (PVP), sintetizate și puse la dispoziția noastră cu multă amabilitate de către cercetătorii Institutului de Inginerie Electronică și Nanotehnologii ˮD. Ghițuˮ [6]. În experiențe au fost utilizate nanoparticule comercializate: ZnO cu dimensiuni <50 nm, sub formă de pulbere, sinteză chimică, puritate >97%, conține 6% Al dopant, aria suprafeței >10,8 m2 /g (Sigma- Aldrich) și ZnO cu dimensiuni <100 nm, sub formă de pulbere, puritate 80%, aria suprafeței 15-25 m2 /g (Sigma-Aldrich). Soluția stoc de nanoparticule a fost preparată conform metodei expuse de Otero-Gonzalez et al. [11]. Metode de analiză. Producția de biomasa levuriană s-a determinat gravimetric [8]. β-glucanii au fost extrași din biomasa levuriană și determinaţi gravimetric conform procedeului Thammakiti et al. [14]. Prelucrarea statistică a rezultatelor s-a realizat cu ajutorul setului de programe Statistica 7, veridicitatea în comparație cu martorul - p≤ 0,05. Rezultate și discuții Ținând cont de faptul că, în biotehnologia cultivării microorganismelor, utilizarea nanoparticulelor poate spori capacitatea de absorbție a nutrienților necesari și implicit se pot produce modificări în procesele metabolice, în lucrarea de față s-a investigat influiența nanoparticulelor de ZnO cu diferite dimensiuni și concentrații asupra producției de biomasă și biosintezei β-glucanilor la tulpina de interes biotehnologic Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20. S-a cercetat influența a patru dimensiuni (10, 30, <50 și <100 nm) a nanoparticulelor ZnO, aplicând concentrațiile de la 0,5 la 15 mg/L. Evaluarea productivității de biomasă, obținută la 1 L mediu nutritiv, a relevat o stabilitate relativă pentru levura cultivată în prezența nanoparticulelor ZnO cu dimensiuni diferite. Astfel, suplinirea mediului nutritiv cu nanoparticule de dimensiunea 30 nm, în concentrație de 1-15 mg/L, duce la micșorarea cantității de biomasă cu 11-16% (fig.1).

Figura 1. Conținutul de biomasă Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, la cultivare în prezența nano- particulelor ZnO cu diferite dimensiuni și concentrații.

Prin cercetarea acțiunii nanoparticulelor ZnO cu dimensiuni <100 nm, în concentrație de la 0,5 până la 15 mg/L, deasemenea s-au stabilit diferențe nesemnificative ale valorilor producției de biomasă. Cantitatea de biomasă uscată în probele experimentale variază în jurul la 5,25...5,63 g per 1 L mediu nutritiv, ceea ce constituie 97,7% -

144 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia 104,8% din proba martor, în care cantitatea de biomasă este de 5,37±0,48 g/L. Majorare semnificativă a cantității de biomasă s-a observat în cazul suplinirii mediului nutritiv cu nanoparticule ZnO de dimensiunea <50 nm, efectul stimulativ fiind dependent de concentrațiile aplicate. Astfel, conform cantității de biomasă obținute, efect stimulativ sporit posedă nanoparticulele în concentrație 5-15 mg/L, care stimulează acumularea de biomasă cu până la 20,3% comparativ cu probele martor. Prin urmare, rezultatele indică implicarea nanoparticulelor ZnO în procesul de dezvoltare a levurii. Deoarece în cercetare s-au utilizat nanoparticule care sunt puțin studiate în biotehnologia levurilor producătoare de β-glucani, problema ce ține de evidențierea producției polizaharidelor rămâne în centrul atenției. În acest sens, a fost inițiat studiul de elucidare a concentrației maximal eficiente pentru a obține o producție sporită de β-glucani. Determinarea cantitativă a conținutului de β-glucani, în pereții celulari ai levurii la cultivare în prezența nanoparticulelor ZnO cu dimensiuni 10 nm, 30 nm și <100 nm, a pus în evidență modificări de ordin minor. Valorile conținutului de β-glucani în pereții celulari din probele experimentale cu ZnO <100 nm, variază în limitele 21,36 – 23,71%, în proba martor β-glucanii constituie 21,02 % la s.u. O sporire cu 12-12,8% a cantității de β-glucani s-a constatat la aplicarea concentrațiilor de 1 și 5,0 mg/L, valori care sunt mai mici față de efectele nanoparticulelor ZnO cu dimensiuni <50 nm (Figura 2).

Figura 2. Conținutul de β-glucani în biomasa Sac- charomyces cerevisiae CN- MN-Y-20, la cultivare în prezența nanoparticulelor ZnO cu diferite dimensiuni și concentrații.

Cercetările de determinare cantitativă a β-glucanilor în biomasa levurii la cultivare în prezența nanoparticulelor ZnO cu dimensiuni de <50 nm a pus în evidență modificări pozitive. Conținutul de β-glucani în biomasa celulară din variantele cu utilizarea nanoparticulelor a înregistrat un spor mai mare comparativ cu cele din variantele cu aplicarea nanoparticulelor cu dimensiuni de 10, 30 și <100 nm. Valorile conținutului de β-glucani în biomasa uscată din probele experimentale cu ZnO (<50 nm) variază în limitele 19,91% – 23,73%, în proba martor β-glucanii constituie 17,82±1,06%. O creștere statistic veridică (cu 30,3-33,2 %) a conținutului de β-glucani s-a constatat pentru concentrațiile 10 și 15 mg/L. În scopul detectării potențialelor dimensiuni și concentrații ale nanoparticulelor ZnO favorabile pentru a obține o producție maximală de β-glucani la o unitate de mediu nutritiv, au fost realizate experimente din care am selectat rezultate promițătoare pentru a propune o posibilă utilizare a nanoparticulelor în biotehnologia cultivării levurilor din genul Saccharomyces.

145 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Generalizând rezultatele experimentale ale producției de β-glucani, calculată la 1 L mediu nutritiv, putem afirma că cantitatea maximală de produs se obține la cultivarea tulpinii Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 cu utilizarea a 10-15 mg/L nanoparticulelor ZnO (<50 nm). Concentrațiile date asigură obținerea a 1,33-1,34 g/L β-glucani, ceea ce este cu 54,9-56,1 % mai mult față de martor (figura 3).

Figura 3. Valorile procentuale faţă de martor ale cantității de β-glucani la Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, sub influența nanoparticulelor ZnO.

Astfel, rezultatele relevante obținute în experiențele de elucidare a influenței nanoparticulelor ZnO asupra biosintezei β-glucanilor permit de a propune un procedeu nou de aplicare a nanoaprticulelor în biotehnologia cultivării levurii de interes biotehnologic Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20. Realizarea procedeului, Se obține suspensia de levuri (inocul), crescută timp de 24 ore pe mediul YPD sau must de malț, care se inoculează în volum de 5% (inocul 2 x10 6 celule/ ml), în 200 ml mediu nutritiv YPD ce conține g/L: peptonă – 20,0; glucoză – 20,0; extract de drojdie - 10 ml; apă potabilă – 1.0 L, pH 5.5. În calitate de catalizator pentru stimularea biosintezei β-glucanilor, se adaugă în condiții sterile, nanoparticule ZnO cu dimensiunea <50 nm, în concentrații de 10- 15 mg/L. Cultivarea tulpinii se realizează în baloane Erlenmeyer cu capacitate de 1.0 L în condiţii de agitare continuă, 200 r.p.m., la temperatura de 26±10C, în decurs de 120 ore. Ulterior, biomasa se colectează prin centrifugare la 3000 r.p.m., timp de 15 minute. Procesul de extragere a β-glucanilor din biomasa levuriană se efectuează aplicând metoda Tammakiti et al. [14]. Conținutul maximal al β-glucanilor determinat în biomasa uscată constituie 23,22±0,5.....23,73±0,32% fiind cu 30,3...33,2 % superior martorului (tab.1). Recalculul cantității de β-glucani obținut la 1 L mediu de cultură indică o producție de 1,33...1,34 g/L, ceea ce este cu 54,9-56,1 % mai mult comparativ cu martorul. Tabelul 1. Cantitatea de biomasaă și conținutul de β-glucani la tulpina de levuri Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, la cultivare pe mediul YPD în prezența nanoparticulelor ZnO (<50 nm). Concentrația nano- Biomasa uscată Β-glucani Β-glucani particulelor ZnO % la % în biomasa % la g/L mediu de % la g/L (<50 nm), mg/L martor uscată martor cultură martor 0,0 4,82±0,59 100 17,82±1,06 100 0,862±0,14 100 1 5,14±0,65 106,6 20,65±0,12 117 1,073±0,03 124,5 5 5,52±0,3 114,5 22,60±0,38 126,8 1,246±0,02 144,5 10 5,80±0,4 120,3 23,22±0,55 130,3 1,346±0,03 156,1

146 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

15 5,63±0,10 116,8 23,73±0,32 133,2 1,335±0,05 154,9 20 5,60±0,82 116,1 23,10±0,32 129,6 1,293±0,06 150,0 30 5,06±0,34 105,0 23,11±0,52 129,7 1,171±0,09 147,3 50 5,26±0,74 109,1 21,48±0,87 120,5 1,126±0,02 130,6 70 5,49±0,49 113,9 19,91±0,81 119,3 1,094±0,09 126,9  P ≤0,05 Astfel, esenţa cercetărilor realizate constă în elucidarea efectelor nanoparticulelor oxidului de zinc în vederea sporirii potențialului bioproductiv al levurilor și elaborarea unui procedeu inovativ de producere a β-glucanilor. O asemenea abordare a permis selectarea dimensiunilor și concentrațiilor nanoparticulelor cu activitate stimulatorie înaltă asupra celulelor levuriene, ceea ce este o soluție inovativă pentru biotenhologiile contemporane. Concluzii 1. Dintre nanoparticulele ZnO cu diferite dimensiuni, aplicate la cultivarea tulpinii Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, mai active au fost cele cu dimensiunea <50 nm, în concentrații de 10 și 15 mg/L, care au manifestat o creștere statistic veridică a producției de biomasă și conținutului de β-glucani. 2. Procedeul elaborat de cultivare a tulpinii Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y- 20, cu aplicarea nanoparticulelor ZnO (<50 nm), asigură conform rezultatului tehnic, producerea de β-glucani cu 54,9-56,1 % mai mult comparativ cu varianta de control. Bibliografie 1. Aguilar-Uscanga, B., Francois, J.M. A study of the yeast cell wall composition and structure in response to growth conditions and mode of cultivation. //Letters in Applied Microbiology. 2003, 37, 268-274. 2. Ban Deependra Kumar, Subhankar Paul. Zinc Oxide Nanoparticles Modulates the Production of β-Glucosidase and Protects its Functional State Under Alcoholic Condition in Saccharomyces cerevisiae. //Appl. Biochem Biotechnol, 2014, 173, 155–166 DOI 10.1007/s12010-014-0825-2 3. Brevet de invenţie MD 4048. Tulpină de drojdie Saccharomyces cerevisiae – sursă de β-glucani. /Chiseliţa, O., Usatîi, A., Taran, N., Rudic, V., Chiseliţa, N., Adajuc, V., BOPI, 6/2010. 4. El-Diasty Eman M., Ahmed M.A, Nagwa Okasha, Salwa F. Mansour, Samaa I. EL-Dek, Hanaa M. Abd el-Khalek, Mariam H. Youssif. Antifungal activity of Zinc Oxide Nanoparticles against dermatophytic lesions of cattle. //Romanian J. Biophys., Bucharest, 2013, 23, 3, 191–202. 5. Espita, P., Soares, N. F., Teofilo R. F. et al. Optimized dispersion of ZnO nanoparticles and antimicrobial activity against foodborne pathogens and spoilage microorganisms. //J. Nanopart. Res., 2013, 15, 13-24. doi 10.1007/s11051-012-1324-4. 6. Gutul, T., Rusu, E., Condur, N., Ursaki, V., Goncearenco, E., Vlazan, P. Preparation of poly(N- vinylpyrrolidone)-stabilized ZnO colloid nanoparticles. //Beilstein J. Nanotechnol., 2014, 5, 402–406. doi:10.3762/bjnano.5.47. 7. Hassan A. A., Howayda, M.E., Mahmoud H.H. Effect of Zinc Oxide Nanoparticles on the Growth of Mycotoxigenic Mould. //Studies in Chemical Process Technology (SCPT), 2013, 1, 4, 66-74. 8. Hong-Zhi, Liu., Wang, Q., Yin, H. Immunoactivities and antineoplastic activities of activities of Saccharomyces cerevisiae mannoprotein. //Carbohydrate Polymers, 2011, 83, 1690-1695. 9. Ingale, A. G., Chaudhari A. N. Biogenic Synthesis of Nanoparticles and Potential Applications: An Eco-Friendly Approach. //J. Nanomed. Nanotechol., 2013, 4:2, 165-172. doi:10.4172/2157- 7439.1000165 10. Martinez, F.E., Negrete, J., Torres,V.G. Structure and properties of Zn-Al-Cu alloy reinforced

147 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia with alumina particles. //Mater. Des., 2003, 24, 281–286. 11. Otero-Gonzalez Lila, Citlali Garcia-Saucedo, James A. Field, Reyes Sierra-Alvarez. Toxicity of TiO2, ZrO2, Fe0, Fe2O3, and Mn2O3 nanoparticles to the yeast, Saccharomyces cerevisiae. //Chemosphere, 2013, 93, 1201–1206. 12. Rondanelli M, Opizzi A, Monteferrario F. The biological activity of beta-glucans. // Minerva Med., 2009, 100(3), 237-245. 13. Shi, L.E., Liangying, X., Baochao, H., Hongjuan, G., Xiaofeng, G., Zhenxing, T. Inorganic nano mental oxides used as anti-microorganism agents for pathogen control. //Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology, Vol I, A. Méndez-Vilas ed., FORMATEX, Badajoz, 2010, pp. 361–368 14. Thammakiti, S.; Suphantharika, M.; Phaesuwan, T.; Verduyn. Preparation of spent brewer’s yeast β-glucans for potential applications in the food industry //International Journal of Food Science&Technology, 2004, 39(1), 21-29. 15. Vaseem Mohammad, Ahmad Umar, Yoon-Bong Hahn. ZnO Nanoparticles: Growth, Properties, and Applications. Metal Oxide Nanostructures and Their Applications. Chapter 4. ISBN: 1-58883-170- 1Copyright © 2010 by American Scientific Publishers All rights of reproduction in any form reserved. Edited by Ahmad Umar and Yoon-Bong Hahn Volume 5: Pages 1–36. 16. Volman, JJ, Mensink, RP, Ramakers, JD, Winther, MP, Carlsen, H., Blomhoff, R, Buurman, WA, Plat, J. Dietary (1-->3),(1-->4)-beta-D-glucans from oat activate nuclear factor-kappa B in intestinal leukocytes and enterocytes from mice. //Nutr Res., 2010, 30(1), 40-48. 17. Volman, JJ, Ramakers, JD, Plat, J. Dietary modulation of immune function by beta-glucans. //Physiol Behav., 2008, 23/94(2), 276-284. 18. Wang, E.C., Wang, A.Z. Nanoparticles and their applications in cell and molecular biology. //Integr. Biol., 2014, 6, 9-26. DOI: 10.1039/c3ib40165k 19. Ya-Nan Chang, Mingyi Zhang, Lin Xia, Jun Zhang and Gengmei Xing. The Toxic Effects and Mechanisms of CuO and ZnO Nanoparticles. //Materials, 2012, 5, 2850-2871. doi:10.3390/ma5122850 20. Yoon Taek J., Kim Tack J., Lee H., Shin Kwang S., Yun, Y., Moon W. Anti-tumor metastatic activity of β-glucan purified from mutated Saccharomyces cerevisiae. // International Immunopharmacology. 2008, 8(1), 36-42. 21. Zaman, M., Ahmad, E., Qadeer, A., Rabbani, G., Khan, R.H. Nanoparticles in relation to peptide and protein aggregation. //International Journal of Nanomedicine, 2014, 9, 899–912.

148 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

STRATEGIE DE IZOLARE A LIPAZELOR SINTETIZATE DE MICROMICETA ASPERGILLUS NIGER CNMN FD 01

CULTIVATĂ ÎN PREZENŢA NANO-DIOXIDULUI TiO2 1Bivol Cezara, 1Ciloci Alexandra, 1Tiurina Janeta, 1Labliuc Svetlana, 1Dvornina Elena, 1Clapco Steliana, 2Guţul Tatiana, 2Rusu Emil 1Institutul de Microbiologie și Biotehnologie, Republica Moldova 2Institutul de Inginerie Electronică şi Nanotehnologii “D. Ghiţu”, Republica Moldova Rezumat Lucrarea prezintă rezultatele studiului de evidenţiere a condițiilor optime de izolare a enzimelor lipolitice din lichidul cultural (LC) al micromicetei Aspergillus niger CNMN

FD 01, cultivate în prezenţa a 10 mg/l nano-oxid TiO2 cu dimensiunea 40 nm. A fost stabilit că raportul LC:etanol de 96 % de 1:3, pH-ul mediului de reacţie 7,0 şi durata de contact LC:etanol de 2 ore asigură obținerea preparatelor lipolitice cu activitate enzimatică mai înaltă cu 50 % față de preparatele-martor obținute standard. Parametrii evidențiați de izolare a lipazelor prezintă rentabilitate din punct de vedere al resurselor materiale utilizate şi al timpului investit.

148 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Cuvinte cheie: Aspergillus niger, lipaze, nanoparticule, lichid cultural, izolarea exoenzimelor Depus la redacție 15 martie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Bivol Cezara, Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, R. Moldova; E-mail: [email protected]; tel. (+373 22) 739824. Introducere Lipazele (triacilglicerol acilhidrolazele EC 3.1.1.3) fac parte din familia hidrolazelor şi catalizează hidroliza triacilglicerolului până la glicerol şi acizi graşi. În plus, lipazele catalizează sinteza, hidroliza şi transesterificarea esterilor şi posedă proprietăţi enantioselective [17]. În natură enzimele lipolitice sunt omniprezente şi sunt disponibile din diferite surse animale, vegetale şi microbiene. Lipazele microbiene au utilizare industrială directă datorită capacităţii lor de a rămâne active în solvenţi organici, la temperaturi ridicate şi pH extrem [13]. De asemenea, ele posedă proprietăţi enzimatice versatile şi specifice de substrat. Lipazele sunt utilizate la prelucrarea produselor alimentare, pieilor, fibrelor textile, fabricarea detergenţilor, hârtiei, sinteza substanţelor chimice, producerea preparatelor farmaceutice, cosmetice, a biocombustibililor etc. [3]. Lipazele se aplică la biodegradarea deşeurilor grase [12] şi poliuretanului [18]. Producători importanţi de lipaze sunt fungii miceliali din genurile Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Candida, Mucor [14, 19]. Sunt cunoscute un şir de metode de izolare şi purificare a enzimelor, inclusiv lipolitice, printre care: fracţionarea cu solvenţi organici, salifierea, dializa, gel-filtrarea, cromatografia de schimb ionic, cromatografia de afinitate, focusarea isoelectrică, electroforeza etc., utilizarea cărora depinde de viitoarele aplicări ale enzimelor [1, 16]. De asemenea, deosebim purificarea preparativă, care se aplică în cazul obţinerii unor cantităţi industriale de enzime, şi purificarea analitică, efectuată la scară relativ mică în laborator, în scop teoretic, investigativ. Practic, fiecare tehnică de separare, purificare a enzimelor necesită selectare şi optimizare pentru fiecare produs în parte, fiind dependentă de proprietăţile acestuia şi de gradul de purificare scontat. O metodă tradiţională de separare a enzimelor din soluţie este fracţionarea cu solvenţi organici (alcool etilic, alcool izopropilic, acetonă). Deşi mai puţin aplicată în ultimul timp din cauza pericolului de denaturare a enzimelor, această metodă are un şir de avantaje practice comparativ cu alte tehnici cunoscute, în special randamentul sporit de enzime obţinute [9]. Acetona nu este recomandată pentru izolarea enzimelor destinate industriei alimentare sau medicinii datorită toxicităţii sale. În aceste scopuri cel mai utilizat este alcoolul etilic [8, 10]. Acesta asigură o puritate relativ înaltă a produsului şi poate fi uşor înlăturat din preparatul finit prin liofilizare. Iar potenţialul pericol de denaturare a proteinelor poate fi evitat prin utilizarea soluţiilor cu temperatură mai joasă de 0 °C [15]. Cercetările recente efectuate în laboratorul Enzimologie al Institutului de

Microbiologie şi Biotehnologie au evidențiat nano-dioxidul TiO2 ca potențial stimulator al biosintezei enzimatice la micromicetele Aspergillus niger CNMN FD 01, Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, Trichoderma koningii CNMN FD 15 [2, 22, 23]. Scopul investigaţiilor a constat în selectarea strategiei de izolare a lipazelor sintetizate

149 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia de tulpina Aspergillus niger CNMN FD 01 la cultivare în prezenţa nanoparticulelor

TiO2 ca factor stimulator. Materiale și metode Obiect de studiu a servit tulpina de fungi miceliali Aspergillus niger CNMN FD 01 cu semnificaţie biotehnologică, distinsă prin capacitate înaltă şi stabilă de sinteză a lipazelor exocelulare [7]. Cultura se păstrează în Colecţia Naţională de Microorganisme Nepatogene a Institutului de Microbiologie şi Biotehnologie. Cultivarea submersă a tulpinii a fost efectuată în baloane Erlenmeyer cu capacitate de 0,5 L cu 100 ml mediu nutritiv, pe agitatoare cu viteza de rotaţie 180-200 rot./ min., la temperatura de 28-30 °C. Durata de cultivare a constituit 5 zile – perioadă de acumulare maximală a lipazelor la cultura dată [4]. Mediul lichid de fermentare a fost însămânţat cu inocul cu densitatea 2-3 x 106 spori/ml, obţinut prin spălarea cu apă distilată sterilă a culturii de 14 zile, crescută pe coloane oblice de malț-agar. Cantitatea inoculului în fiecare balon a constituit 10 % v/v. În calitate de mediu-martor a fost utilizat mediul cu componenţa (g/l): faină de soia

- 35,0; KH2PO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0; pH 7,0-7,2. În calitate de medii optimizate a fost utilizat mediul de bază suplimentat cu nanoparticulele TiO2 cu dimensiunea 40 nm, în concentraţie de 10 mg/l. Nanoparticulele au fost introduse în mediul de cultivare concomitent cu materialul de inoculare. Nanomaterialele au fost sintetizate în cadrul Institutului de Inginerie Electronică şi Nanotehnologii „D. Ghiţu”. Valorile pH-ului mediului de cultivare au fost determinate cu utilizarea pH-metrului InoLab.pH-720 WTW Germania (2001). Izolarea lipazelor din lichidul cultural (LC) al micromicetei A. niger CNMN FD 01, separat de miceliu prin filtrare, a fost efectuată prin sedimentarea cu alcool etilic de 96% răcit la -15°C. Rapoartele LC:etanol de 96% au fost de 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5. Valorile pH-ului de sedimentare au fost 4,0, 6,0, 7,0 şi 9,0. Durata de contact dintre lichidul cultural şi alcoolul etilic de 96% a fost de 1, 2 şi 3 ore. Modificările în condiţiile de izolare a enzimelor au fost efectuate pentru determinarea valorilor optime de recuperare maximă a lipazelor. Sedimentul a fost separat din mediul de reacţie prin centrifugare timp de 20 min. la 6000 rpm. Cantitatea precipitatului, în g/l, a fost determinată gravimetric după uscare la temperatura camerei (20-22 °C). Activitatea lipolitică a fost dozată prin metoda modificată Otto-Yamad, după gradul de hidroliză a uleiului de masline în soluţie de alcool polivinlic până la acidul oleinic. O unitate de activitate lipolitică a fost considerată cantitatea de enzime (cantitatea de preparat enzimatic) care determină formarea 1 μmol acid oleinic din emulsia de 40 % ulei de măsline în alcool polivinilic în condiţiile unui pH de 7,2 şi temperaturii de 37 °C în decurs de 1 oră [20]. Experimentele au fost efectuate în trei repetări, datele prezentate fiind media aritmetică a determinărilor, calculată conform p≤0,05 [21]. Rezultate și discuții Cercetările anterioare efectuate în cadrul laboratorului Enzimologie al IMB de evidenţiere a unor strategii eficiente de obţinere a preparatelor enzimatice în baza

150 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia fungilor miceliali au elucidat necesitatea selectării şi optimizării condiţiilor de separare a enzimelor. Pentru obţinerea preparatului enzimatic cu activitate β-glucozidazică din tulpina Aspergillus niger CNMN FD 10 a fost elaborat un procedeu de izolare a β-glucozidazelor din lichidul cultural al micromicetei ce include acidifierea mediului de reacţie până la pH-ul 3,0, tratarea cu alcool etilic rectificat răcit până la temperatura de -10, -12°C, în raport optim de 1:2, urmat de centrifugarea preparatului. Procedeul propus a asigurat obţinerea unui preparat enzimatic parţial purificat, cu nivel înalt al activităţii β-glucozidazelor, de cel puţin 1525 u/g [6]. Pentru producătorul Fusarium gibbosum CNMN FD 12 a fost evidenţiată o strategie de recuperare a proteazelor din lichidul cultural al tulpinii prin precipitare cu alcool etilic în raportul optim stabilit de 1:4. pH-ul mediului de sedimentare de 4,0-5,0 a fost selectat preferenţial pentru separarea proteazelor acide şi pH-ul 6,0-8,0 – pentru separarea proteazelor neutre [5]. În acelaşi context, pentru obținerea preparatelor enzimatice cu activitate lipolitică, au fost investigate diferite rapoarte ale lichidului cultural şi etanol 96 %, diferite valori ale pH-ului mediului de reacţie şi influenţa duratei de contact lichid cultural:etanol. Toate rapoartele de lichid cultural şi etanol studiate au asigurat obţinerea unor preparate enzimatice ce au manifestat activitate lipolitică (Tabelul 1). Cea mai înaltă activitate lipolitică a fost observată pentru raportul LC:etanol de 1:3, iar cea mai sporită productivitate de enzime a fost înregistrată pentru raportul de 1:4. Activitatea lipolitică a preparatelor obţinute la cultivarea micromicetei în prezenţa nanoparticulelor de

TiO2 a variat semnificativ, fiind cu 50,0 % mai înaltă decât în preparatele obţinute la cultivarea standard a tulpinii A. niger CNMN FD 01. Cantitatea de enzime în variantele experimentale, extrase din lichidul cultural cu etanol în raport LC:etanol de 1:4, se majorează cu 16,45 % față de varianta martor. S-a observat o diferenţă între raportul LC: etanol care a demonstrat cea mai înaltă activitate lipolitică şi cel care a extras cea mai înaltă cantitate de preparat enzimatic atât în probele martor, cât şi în cele experimentale. Activitatea lipazelor în variantele optimizate, înregistrată pentru raportul LC:etanol de 1:4, care a indicat cea mai semnificativă productivitate de preparat, a rămas totuşi mai înaltă cu 25,0% decât cea mai înaltă activitate lipolitică demonstrată de variantele martor la raportul LC:etanol de 1:3. Cele mai scăzute rezultate au fost observate pentru raportul 1:1 al LC şi etanolului. Tabelul 1. Cantitatea și activitatea lipolitică a preparatelor enzimatice obţinute din lichidul cultural al A. niger CNMN FD 01 la varierea raportului lichid cultural:etanol. Varianta martor Varianta experimentală cu TiO Raportul 2 Activitatea Productivitatea, Activitatea Productivitatea, LC: etanol lipolitică, u/g g/l lipolitică, u/g g/l 1:1 312500 3,60 400000 4,20 1:2 437000 4,58 625000 4,84 1:3 500000 5,04 750000 5,50 1:4 437000 6,08 625000 7,08 1:5 400000 6,00 562500 6,90 Indicele pH-ului de sedimentare a influenţat semnificativ activitatea lipolitică şi randamentul peparatelor obţinute (Tabelul 2). A fost observat că pH-ul mediului

151 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia de reacţie evident acid 4,0 şi bazic 9,0 a redus activitatea enzimatică a preparatelor obţinute. Cele mai ridicate valori ale activităţii lipolitice au fost stabilite pentru pH-ul slab acid 6,0 şi neutru 7,0. Şi în acest caz variantele optimizate cu nano-TiO2 au prezentat rezultate mai sporite faţă de preparatele obţinute la cultivarea clasică a A. niger CNMN FD 01. Activitatea lipazelor în preparatele enzimatice experimentale, obţinute prin sedimentare cu etanol 96 % la pH 7,0 a fost cu 50,0 % mai înaltă decât activitatea lipolitică a preparatelor martor obţinute în aceleaşi condiţii ale pH-ului. Tabelul 2. Cantitatea și activitatea lipolitică a preparatelor enzimatice obţinute din lichidul cultural al micromicetei A. niger CNMN FD 01 cu diferit indice pH.

Varianta martor Varianta experimentală cu TiO2 pH Activitatea Productivitatea, Activitatea Productivitatea, lipolitică, u/g g/l lipolitică, u/g g/l 4,0 275000 4,38 325000 5,06 6,0 475000 4,90 725000 5,41 7,0 500000 5,42 750000 5,76 9,0 250000 7,20 312000 7,58 Cantitate maximală de preparat enzimatic a fost obținută la pH-ul bazic 9,0, al soluției de extracție, indiferent de metoda de cultivare utilizată, care a scăzut odată cu reducerea pH-ului de sedimentare, cele mai reduse valori înregistrându-se la pH-ul acid 4,0. Cantitatea preparatelor experimentale obținute a rămas practic nemodificată, în limita erorii de determinare (diferenţă de 5,27 % la pH 9,0), sau ceva mai înalt (cu cea mai semnificativă diferenţă de 15,52 % la pH 4,0) decât cantitatea preparatelor martor. Pentru pH-ul 7,0 cantitatea preparatelor în varianta expirementală a fost cu 31,59 % mai scăzută decât cantitatea aceluiaşi tip de preparat obţinut la pH-ul 9,0. Activitatea lipolitică a fost, însă, de 2,4 ori mai înaltă la pH-ul neutru 7,0 decât cea determinată la pH-ul de sedimentare 9,0. Durata de contact dintre lichid cultural şi etanol, de asemenea, a exercitat influență asupra activităţii lipolitice şi cantității preparatelor obţinute (Tabelul 3). Durata de contact de 1 oră a pezentat cele mai reduse valori. Prelungirea duratei de contact la 2 ore a favorizat atât sporirea activităţii enzimatice, cât şi a randamentelor de preparat, indiferent de tipul cultivării utilizat. Rezultatele obţinute la reactionarea LC:etanol de 3 ore au fost identice cu cele obţinute pentru durata de contact de 2 ore. Recomandăm pentru aplicarea în practică a duratei de reacționare LC:etanol de 2 ore, care respectă principiul economiei resurselor și avantajului comparativ [11]. Tabelul 3. Cantitatea și activitatea lipolitică a preparatelor enzimatice obţinute din lichidul cultural al A. niger CNMN FD 01 la varierea duratei de contact LC:etanol. Varianta martor Varianta experimentală cu TiO Durata de 2 contact, ore Activitatea Productivitatea, Activitatea Productivitatea, lipolitică, u/g g/l lipolitică, u/g g/l 1 312000 3,60 400000 4,20 2 500000 5,04 750000 5,50 3 500000 5,06 750000 5,50

152 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Preparatele experimentale, obţinute prin cultivarea tulpinii A. niger CNMN FD 01

în pezenţa nanoparticulelor TiO2 au manifestat activitate lipolitică cu 50,0 % mai înaltă decât cele martor pe fundalul majorării cu 9,13 % a cantității lor Rezultatele obținute confirmă studiile precedente în care a fost evaluată acţiunea

stimulatoare a nano-oxizilor metalici, şi, în special, a nano-oxidului TiO2 asupra capacităţii de biosinteză a lipazelor la producătorul A. niger CNMN FD 01 [2, 4]. Rezumând rezultatele expuse, putem menționa că condiţiile de recuperare a lipazelor din lichidul cultural al micromicetei care au prezentat cele mai înalte valori ale activităţii lipolitice nu întotdeauna corespund cu condiţiile în care au fost obţinute cele mai semnificative valori ale randamentului de preparat. Importanţă covârşitoare posedă indicele de activitate enzimatică care exprimă de fapt funcţionalitatea preparatului şi gradul mai înalt de puritate. Concluzii Condiţiile optime de izolare a enzimelor lipolitice din lichidul cultural (LC) al micromicetei Aspergillus niger CNMN FD 01 cultivată în prezenţa a 10 mg/l nano-

oxid TiO2 cu dimensiunea 40 nm sunt: − raportul LC:etanol 1:3; − pH-ul mediului de reacţie 7,0; − durata de contact LC:etanol 2 ore. Parametrii evidențiați determină obținerea preparatelor lipolitice cu activitate enzimatică mai înaltă cu 50 % decât activitatea lipolitică determinată în preparatele- martor, obținute standard. Bibliografia 1. Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Stryer, L. Biochemistry, 5th edition. New York: W H Freeman, 2002. Section 4.1, The Purification of Proteins Is an Essential First Step in Understanding Their Function. https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22410/. 2. Bivol, C., Ciloci, A., Tiurina, J., Labliuc, S., Clapco, S., Dvornina, E., Guţul, T., Rusu, E. Effect

of nano-oxides TiO2 and Fe3O4 on lipase biosynthesis by Aspergillus niger CNMN-FD-01 micromycete. Buletinul AȘM, Seria Ştiinţele vieţii. 2017, 2(332), p. 125-130. 3. Choudhury, P., Bhunia, B. Industrial application of lipase: a review. //Biopharm Journal, 2015, 1(2), p. 41-47. 4. Ciloci, A. Bivol, C., Tiurina, J., Guțul, T., Clapco, S.; Labliuc, S., Dvornina, E., Rusu, E. Procedeu de cultivare a tulpinii de fungi Aspergillus niger CNMN FD 01 producător de lipase. Brevet de invenţie MD 4566. 2018.05.31. 5. Clapco, S., Bivol, C., Ciloci, A. Partial purification of proteolytic enzymes fromFusarium gibbosum CNMN FD 12 fungal strain. Материалы научно-практической конференций с международным участием «Актуальные вопросы биологии, экологии, медицины и фармакологии». Харьков, 26-27 сентября, 2013, c. 56-57. 6. Deseatnic-Ciloci, A. Tiurina, J., Clapco, S., Labliuc, S., Bivol, C, Grumeza, M. Procedeu de obţinere a unui preparat enzimatic cu activitate β-glucozidazică. MD 4388, BOPI nr. 12/2015. 7. Deseatnic-Ciloci, A., Sîrbu, T., Tiurina, J., Labliuc, S. Tulpină de fungi Aspergillus niger producătoare de enzime lipolitice. Brevet de invenţie MD 2362, BOPI 2004.01.31. 8. Freeman, M. E, Anderson, P., Webster, M.E., Dorfman, A. Ethanolic fractionation of bovine testicular hyaluronidase.//J. Biol. Chem., 1950, no. 186, p. 201-206. 9. Fukumoto, J., Tsuru, D., Yamamoto, T. Studies on mold protease.//Agricultural and Biological Chemistry, 1967, 31(6), p. 710-717. 10. Gillespie, M., Wood, E.F. Enzymes of Aspergillus oryzae. V. Ethanol fractionation at low lonic strengths.//Australian Journal of Biological Sciences, 1953, no. 6, p. 447-462.

153 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia 11. Heyne P.L., Boettke P.J., Prychitko D. L. The Economic Way of Thinking (13th Edition). U.S.: Pearson Education, 2013, 456 p. 12. Karigar, C.H., Rao, S.S. Role of Microbial enzymes in the bioremediation of pollutants: a review.//Enzyme Research, 2011, p.1-11. 13. Kumar, D. S., Ray, S. Fungal lipase production by solid state fermentation-an overview. Anal. Bioanal. Tech., 2014, 6(1), p. 1-10. 14. Reinehr, C.O., Tres, M.V., Steffens, J., Brião, V.B., Colla, L.M. Successive membrane separation processes simplify concentration of lipases produced by Aspergillus niger by solid-state fermentation. //Bioprocess and Biosyst. Eng., 2017, 40(6), p. 843-855. 15. Shanmugam, S. Enzyme Technology. New Delhi: I. K. International Pvt Ltd, 2009. 232 p. 16. Shukor, Y. Basic enzyme purification with work example. Malaysia: Hibiscus Publisher, 2014. 71 p. 17. Singh, A.K., Mukhopadhyay, M. Overview of fungal lipase: A review.//Appl. Biochem. Biotechnol., 2012, 166, p. 486-520. 18. Takamoto, T., Shirasaka, S., Uyama, H., Kobayashi, S. Lipase-catalyzed hydrolytic degradation of polyurethane in organic solvent.//Chem. Lett., 2001, no.6, p. 492-493. 19. Verma, N., Thakur, S., Bhatt, A.K. Microbial lipases: industrial applications and properties (A review).//Int. Res. J. Biological Sci., 2012, 1(8), p. 88-92. 20. Грачёва, И.М., Грачев, Ю.П. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. М.: Легкая и пищ. пром., 1982. с. 75-76. 21. Доспехов, Б. Планирование полевого опыта и статистическая обработка данных. М.: Колос, 1985, с. 192-196. 22. Чилочи, А., Тюрина, Ж., Лаблюк, С., Дворнина, Е., Клапко, С., Бивол, Ч., Гуцул, Т., Руссу, Е. Особенности биосинтеза липаз микромицетом Rhizopus arrhizus CNMN-FD-03 под влиянием наночастиц окислов некоторых металлов.//Buletinul AȘM, Seria Ştiinţele vieţii, 2017, 2(332), p. 116-125. 23. Чилочи, А., Тюрина, Ж., Лаблюк, С., Дворнина, Е., Клапко, С., Бивол, Ч., Гуцул, Т., Руссу, Е., Никорич, А. Влияние нано окислов некоторых металлов на биосинтез внеклеточных гидролаз микромицетов.//Buletinul AȘM, Seria Ştiinţele vieţii, 2016, 3(330), p. 164-171. Cercetările au fost realizate în cadrul Proiectului pentru tineri cercetători 16.80012.51.12A (2016-2017).

154 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ Fe3O4НА АКТИВНОСТЬ И осаждение ЛИПАЗ ИЗ культуральной жидкости МИКРОМИЦЕТА Rhizopus arrhizus Чилочи Александра1, Тюрина Жаннета1, Лаблюк Светлана1, Дворнина Елена1, Бивол Чезара1, Клапко Стелиана1, Гуцул Татьяна2 1Институт микробиологии и биотехнологии 2Институт электронной инженерии и нанотехнологий им. “Д. Гицу” Rezumat Se prezintă rezultatele cercetărilor, privind impactul nanoparticulelor oxidului de fier (II) (III), utilizate la etapa cultivării tulpinii de micromicete Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 în calitate de stimulatori ai sintezei lipazelor, asupra procesului de sedimentare a enzimelor din lichidul cultural (LC) al producătorului. S-a stabilit că parametrii optimi de sedimentare, ce asigură recuperarea maximă a lipazelor atât din LC rezultat la cultivarea

clasică, cât şi la cultivarea în prezenţa nanoparticulelor de Fe3O4 (65-70 nm) sunt identici și constituie: durata de contact LC:AE (alcool etilic) – 2 ore, raportul LC:AE– 1:3; pH-ul mediului de precipitare – 7,0-7,3. Probele de preparat enzimatic obținute din lichidul

154 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia cultural, rezultat la cultivarea dirijată a producătorului pe medii ce conțin nanoparticule a oxidului de fier, se evidențiază prin activitate enzimatică superioară, depășind de cca 2 ori nivelului probei obţinute la cultivarea clasică: 1763000 u/g și 885000 u/g, respectiv, sporul constituind 199,2%. Cuvinte-cheie: Rhizopus arrhizus, micromicete, lipaze, nanoparticule. Depus la redacţie 8 aprilie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Ciloci Alexandra, Institutul de Microbiologie și Biotehnologie, str. Academiei, 1, MD2028 Chişinău, Republica Moldova; E-mail:[email protected]; tel. (+373 22) 739824 Введение Возросшие потребности в микробных препаратах липолитического действия определяют особый интерес к поиску новых технологических и физико-химических решений для получения внеклеточных липолитических ферментов грибов с улучшенными каталитическими свойствами. Липазы осуществляют гидролиз целого ряда жиросодержащих материалов (природных жиров, масел, триглицеридов). Помимо гидролитических, липазы обладают рядом других свойств. Они могут катализировать такие реакции, как синтез глицеридов, ацилирование и алкилирование липидов, реакции этерификации и переэтерификации, что значительно расширяет возможности их применения [15, 22]. К грибным продуцентам липаз относятся многочисленные представители родов Rhizopus, Mucor, Aspergillus, Penicillium и др. Для повышения биосинтетических способностей штаммов-продуцентов ферментов в настоящее время развивается новое направление исследований, основанное на использовании наночастиц металлов и их соединений. Высокая активность наночастиц обусловлена их малыми размерами и высокоразвитой межфазной поверхностью, сильными адсорбционными свойствами, наличием ненасыщенных валентностей металлов и образованием большого набора хелатных соединений [14, 17, 18, 20, 22, 23]. Рядом авторов показано, что благодаря этим новым свойствам наночастицы металлов (помимо широкого использования в различных отраслях промышленности) приобретают важные биологические применения. Это открывает возможность использования наноматериалов в областях биомедицины, фармакологии, производстве продуктов питания, при решении сельскохозяйственных проблем, а также в биотехнологии для стимуляции роста и биосинтеза вторичных метаболитов у микроорганизмов, что открывает широкие перспективы для управляемого культивирования штаммов-продуцентов [1, 2, 4-8, 10-12, 25, 26]. Изучение взаимодействия микроорганизмов с наноматериалами представляет большой научный интерес и для выяснения механизма действия наночастиц на живые клетки. В настоящее время влияние наночастиц на различные биообъекты не определено окончательно. В научной литературе все чаще высказывается мнение о том, что различные наночастицы при определенных условиях могут негативно влиять на протекание ряда процессов, базирующихся на применении тех или иных биообъектов и могут оказывать технологически и экономически

155 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia существенное отрицательное воздействие [9, 13, 27, 28]. Интенсивное развитие технологий, основанных на применении наночастиц, широкое использование наночастиц в различных отраслях промышленности, внедрение методик нанотехнологии в медицине и фармацевтике определяет необходимость изучить механизмы действия наночастиц на живые организмы, а также на свойства их метаболитов [18].

Ранее нами было установлено положительное влияние наночастиц Fe3O4 (65-70 нм) на липолитическую активность штамма Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 [24]. Так, культивирование продуцента в присутствии наночастиц железа обеспечивало повышение энзиматической активности продуцента в 3,1-3,3 раза по сравнению с контролем [2]. Целью данной работы было установить влияние наночастиц на процесс осаждения липаз из культуральной жидкости, полученной при глубинном культивировании штамма Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 с использованием

нано частиц Fe3O4 в качестве стимуляторов и определить оптимальные условия осаждения липаз. Материал и методы Объектом исследований служил штамм микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, характеризующийся высоким уровнем липолитической активности и коротким циклом развития (48-72 часов) и запатентованный в качестве перспективного продуцента внеклеточных липаз [3]. Штамм хранится в Национальной коллекции непатогенных микроорганизмов Республики Молдова при Институте микробиологии и биотехнологии. Культивирование штамма осуществлялось при температуре 28-30°С, в конических колбах Эрленмейера объемом на 500 мл со 100 мл питательной

среды (г/л): соевая мука - 35,0; (NH4)2SO4 - 1,0; K2HPO4 - 5,0; с начальным pH 8,0 (контрольная среда), в условиях постоянного перемешивания на качалках 180- 220 об/мин.

Наночастицы Fe3O4 (65-70 нм) вносились в питательную среду в концентрациях 5,0; 10,0 мг/л одновременно с посевным материалом (оптимизированная среда). Наночастицы предварительно обрабатывались на ультразвуковой бане DA-96 DADI в течение 12 мин до получения однородной суспензии с целью предотвращения конгломератов. В качестве контроля использовалась среда, не содержащая наночастицы. Культуральная жидкость (КЖ) отделялась от мицелия и твердых остатков питательной среды фильтрованием через бумажные фильтры с белой лентой. В качестве посевного материала использовалась водная суспензия спор 30-и дневной культуры, выращенной на скошенной сусло-агаровой среде, в количестве 10% от инокулированного объема при концентрации 2х106 спор/мл. Культивирование продуцента производилось в течение 3 суток. Осаждение липаз из КЖ осуществлялось этиловым спиртом (ЭС) ректификатом (96%), охлажденным до температуры -15°С, что обеспечивает получение ферментных комплексов со степенью очистки Г-10Х для использования в пищевой промышленности. Для выявления оптимальных условий выделения внеклеточных липаз, обеспечивающих их максимальный выход, были исследованы параметры:

156 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia - соотношение КЖ и этилового спирта: 1:2; 1:3; 1:4; 1:5. - продолжительность контакта КЖ и этилового спирта: 1 час, 2 часа. - рН КЖ: в пределах 3-9 с шагом в 1 единицу. Липолитическую активность определяли по расщеплению оливкового масла до олеиновой кислоты, используя модифицированный метод Ота-Ямада, с использованием в качестве субстрата 40% эмульсии оливкового масла в поливиниловом спирте [16, 22]. Математическую обработку данных проводили согласно методу Доспехова [19]. Результаты и обсуждения Для определения оптимальных условий осаждения липаз были использова- ны два типа культуральной жидкости, полученных при культивировании штам- ма Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 в оптимальных условиях классического (I)

и направленного синтеза (II) с использованием наночастиц Fe3O4 в качестве стимуляторов. Для определения влияния объема этилового спирта на выход и активность ферментного препарата осаждение проводилось разными объёма- ми спирта при продолжительности контакта культуральной жидкости и спирта КЖ : ЭС - 2 часа и использовании КЖ с естественным рН (7,0-7,3). Получен- ные результаты (рис. 1) показывают, что наибольший выход ферментных пре- паратов из обоих типов культуральной жидкости получен при использовании 4-х объёмов спирта: 6,65 г/л (контрольный вариант) и 6,72 г/л (эксперименталь- ный вариант).

Рисунок 1. Выход и активность ферментных препаратов полученных из КЖ R. arrhizus CNMN FD 03 в классических условиях культивирования (контрольный вариант) и при использовании нано окислов железа (экспериментальный вариант) в зависимости от объёмов этилового спирта. При определении липолитической активности в образцах, наивысший уровень ферментной активности зарегистрирован при использовании для осаждения липаз 3-х объёмов спирта ( КЖ : ЭС 1: 3): 875000 ед/г в контрольном варианте и 1750000 ед/г в оптимизированном варианте.

157 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Дополнительные расчеты, касающиеся липолитической активности на 1 л КЖ и выходa ферментного препарата (г) получаемого с 1 л КЖ подтверждают эффективность осаждения липолитических ферментов 3-мя объемами спирта независимо от типа ферментного препарата – контроль или эксперимент (таблица 1). Таблица 1. Липолитическая активность на 1 л КЖ (ед/л) ферментных препаратов (контрольного и экспериментальный) микромицета R. arrhizus CNMN FD 03 в зависимости от соотношения КЖ и ЭС. Липолитическая активность (ед/л) Варианты 1:3 1:4 Контрольный 5250000 4987500 Экспериментальный 10815000 7560000 Согласно результатам определения продолжительности контакта КЖ и этилового спирта, наибольший уровень выхода (6,0 г/л и 6,18 г/л) и липолитической активности (875000 ед/г и 1750000 ед/г) обоих типов ферментных препаратов был выявлен при продолжительности контакта 2 часа (таблица 2). Сокращение продолжительности контакта с 2 часов до 1 часа приводит к значительной потере, как выхода, так и активности осаждаемых ферментных препаратов на 23,2% и 24,4% (контрольный препарат) и на 22,5% и 25,7% (экспериментальный препарат), соответственно. Таблица 2. Выход и липолитическая активность ферментных препаратов, полученных из культуральной жидкости Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 в зависимости от продолжительности контакта КЖ: ЭС.

Варианты Продолжительность контакта КЖ: ЭС 1 час 2 часа Выход, Активность, Выход, Активность, г/л, ед/г г/л, ед/г Контрольный 4,61 662000 6,00 875000 Экспериментальный 4,79 1300250 6,18 1750000 C целью выявления оптимального значения рН культуральных жидкостей обеспечивающего максимальную эффективность выделения липолитических ферментов, осаждение реализовывалось 3-мя объёмами спирта при продолжительности контакта КЖ:ЭС 2 часа. Полученные результаты показывают, что при изменении значения рН от 3,0 до 9,0 оба варианта обнаруживают 2 максимума выхода ферментных препаратов. При значении рН 5,0 выход ферментного препарата из контрольного варианта культуральной жидкости составляет 4,95 г/л, а экспериментального – 5,30 г/л. При рН 7,0 выход ферментных препаратов больше: 6,25 г/л (контрольный вариант) и 6,50 г/л (экспериментальный вариант) (рис. 2). По выходу разница между контрольным и экспериментальным вариантами не велика, составляя 7,1% (максимум при рН 5,0) и 4,0% (максимум при рН 7,0).

158 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Наивысший уровень липолитической активности обоих ферментных препаратов из микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 получен при значении рН 7,0 – 883000 ед/г в контрольном варианте и 1763000 ед/г в экспериментальном варианте. Из полученных результатов следует, что наиболее оптимальным для осаждения липаз является нейтральное значение рН культуральной жидкости - 7,0. При этом значении рН, стимулирующий эффект наночастиц сохраняется - липолитическая активность ферментного препарата, осажденного из культуральной жидкости, полученного при культивировании продуцента

на средах, содержащих наночастицы Fe3O4 в качестве стимулятора, в два раза превышает липолитическую активность ферментного препарата, полученного без использования наночастиц.

Рисунок 2. Выход и липолитическая активность ферментных препаратов полученных из КЖ Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 в классических и оптимизированных условиях культивирования в зависимости от значения рН при осаждении этиловым спиртом. В заключение, можно отметить идентичность оптимальных параметров осаждения липолитических ферментов из обоих типов культуральной жидкости. Зная, что условия осаждения ферментных препаратов зависят от свойств выделяемого фермента, можно предположить, что наночастицы не влияют на свойства ферментов. Выводы

Использование наночастиц Fe3O4 в технологии культивирования штамма

мицелиального гриба Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 не влияет на процесс осаждения липаз из культуральной жидкости продуцента, что подтверждается идентичностью оптимальных параметров осаждения липаз в независимости от метода получения культуральной жидкости. Установлены оптимальные режимы выделения липолитических ферментных препаратов из двух типов культуральной жидкости, полученных при культивировании микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 в классических

159 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

и экспериментальных условиях с использованием наночастиц Fe3O4. Для обоих типов они представляют: - соотношение объема культуральной жидкости и этилового спирта КЖ : ЭС – 1 : 3; - продолжительность контакта КЖ и ЭС – 2 часа; - значение рН культуральной жидкости – 7,0 (близкое к естественному pH КЖ - 7,0-7,3). Активность ферментного препарата, выделенного из культуральной жидкости полученной при культивировании микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03

на средах, содержащих наночастицы Fe3O4 в качестве стимуляторов, превышает уровень контрольного варианта в 2 раза. Литература 1. Bivol C., Ciloci A., Tiurina J., Labliuc S., Clapco S., Dvornina E., Gutul T., Rusu E. Effectul nano-oxizilor TiO2 și Fe3O4 asupra biosintezei lipazelor la micromiceta Aspergillus niger CNMN FD 01. Buletinul AȘM, Seria Ştiinţele vieţii. 2017, 2(332), p. 125-130. 2. Ciloci, A.; Tiurina, J.; Guțul, T.; Clapco, S.; Bivol, C.; Labliuc, S.; Dvornina, E.; Dvornikov, D. Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 producătoare de lipase. Brevet MD 4532. BOPI 2017.11.30. 3. Deseatnic-Ciloci A., Sîrbu T., Tiurina J., Labliuc S. Tulpină de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de enzime lipolitice. Brevet de invenţie MD 2458, BOPI 2004.05.31. 4. Driouch H. et al. Filamentous fungi in good shape: Microparticles for tailor-made fungal morphology and enhanced enzyme production //Bioeng. Bugs., 2011, 2(2), p. 100-104. 5. Driouch H., Sommer B., Wittmann C. Morphology engineering of Aspergillus niger for improved enzyme production //Biotechnol. Bioeng., 2010, 105(6), p. 1058-1068. 6. Karigar C.H., Rao, S.S. Role of Microbial enzymes in the bioremediation of pollutants: a review //Enzyme Research, 2011, p.1-11. 7. Komkrit, S. et al. Role of surface area, primary particle size, and crystal phase on titanium dioxide nanoparticle dispersion properties //Nanoscale Res. Lett., 2011, 6, p. 27. 8. Rai, M., Duran, N. Metal nanoparticles in microbiology. Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 2011, 305 p. 9. Stankic, S. Pure and multi metal oxide nano-particles: synthesis, antibacterial and cytotoxic properties / S. Stankic, S. Suman, F. Haque, J. Vidic / Journal of Nanobiotechnology, 2016, vol. 14, р. 73-78. 10. Singh, A.K., Mukhopadhyay. Overview of fungal lipase: A review //Appl. Biochem. Biotechnol., 2012, 166, p. 486-520. 11. Tarafdar, J.C. et al. ZnO Nanoparticles induced synthesis of polysaccharides and phosphatases by Aspergillus fungi //Advanced Science, Engineering and Medicine, 2012, 4, p. 1-5. 12. Vertegel A.A., Reukov V., Maximov. Enzyme-nanoparticle conjugates for biomedical application //Methods Mol. Biol., 2011. 679, p. 165-182. 13. Zhang, L. Investigation into the antibacterial behaviour of suspensions of ZnO nanoparticles (ZnOnanofluids) / L. Zhang, Y. Jiang, Y. Ding, M. Povey, D. York //Journal of Nanoparticle Research, 2007, vol. 9, p. 479-489. 14. Андрусишина И.Н. и др. Структура, свойства и токсичность наночастиц оксидов серебра и меди //Biotechnologia Acta, 2011, 4(6), с. 51-59. 15. Брокерхоф Х., Дженсен Р. Липолитические ферменты. М. Мир, 1978, 396 с. 16. Грачёва И.М. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. М.: Легкая и пищ. пром., 1982, с. 75-76. 17. Грецкий И. А., Жолобак Н. М., Щербаков А. Б., Иванов В. К., Громозова Е. Н. Photobacterium phosphoreum – объект для изучения биологических эффектов наночастиц диоксида церия //«Живые и биокосные системы». 2016, № 15; URL:: http://www.jbks.ru/archive/issue-15/article-11. 18. Дерябина Т.Д. Оценка безопасности ионов, нано- и микрочастиц желез и меди в тесте прорастания семян Triticum aestivum. //Вестник ОГУ №12 (131), декабрь, 2011, c. 386-389.

160 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia 19. Доспехов Б. Планирование полевого опыта и статистическая обработка данных. М.: Колос, 1985, с. 192-196. 20. Завигальский Г.Б., Котова В.Ю., Хрульнова С.А. и др. Оценка токсического действия наноматериалов на живые организмы. //Биотехнология, 2015, №6, с. 8-17. 21. Леменовский Д.А. Соединения металлов в живой природе. Соровский образовательный журнал, 1997, № 9, с. 48-54. 22. Минулина Р.Т. Оценка токсичности наноматериалов и использование микрорганизмов. Диссерт. на соискание канд. биол. наук. Казань, 2014, 141 с. 23. Нанотехнологии и наноматериалы для биологии и медицины //Сб. материалов науч.- практ. конф. с междунар. участием. Ч.2. Новосибирск, 11-12 окт. 2007. с. 204. 24. Рубан Е.Л. Микробные липиды и липазы. М. Наука, 1977, 216 с. 25. Чилочи А., Тюрина Ж., Лаблюк С., Дворнина Е., Клапко С., Бивол Ч., Гуцул Т., Русу Е., Никоричи А. Влияние нано окислов некоторых металлов на биосинтез внеклеточных гидролаз микромицетов //Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii, 2016, 3(330), с. 164-171. 26. Чилочи А., Тюрина Ж., Лаблюк С., Дворнина Е., Клапко С., Бивол Ч., Гуцул Т., Русу Е. Особенности биосинтеза липаз микромицетом Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 при использовании наночастиц окислов некоторых металлов //Buletinul AȘM, Seria Ştiinţele vieţii. 2017, 2(332), p. 116-125. 27. Карпенко, Д. В. Влияние нанопрепаратов на активность протеаз //Д. В. Карпенко, В. В. Житков, С. А. Карязин //Пиво и напитки. 2016, № 4, c. 46-49. 28. Карпенко, Д. В. Влияние наноцинка на активность протеолитических ферментов /Д. В. Карпенко, У. В. Вартанова, Н. О. Борисова, М. А. Широкова //Пиво и напитки. 2015, № 5, c. 16-19.

161 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia

EVALUAREA REZULTATELOR DETECTĂRII BACTERIEI GARDNERELLA VAGINALIS OBȚINUTE PRIN DIFERITE METODE DE CERCETARE Tașci Xenia1, Morozov Alexandr2 1Universitatea de Stat de Medicină şi Farmacie ”Nicolae Testemiţanu” 2Institutul de Zoologie Rezumat În baza unui material clinic, s-a efectuat un studiu comparativ privind eficacitatea diferitor metode de laborator utilizate în diagnosticarea vaginozei bacteriene. Sunt caracterizate avantajele și limitele metodelor bacteriologice clasice și metodelor molecular-genetice contemporane. S-a demonstrat, că pentru obţinerea unui diagnostic cert și complet, este necesară aplicarea ambelor metode. Bibl.-7, tab.-2. Abrevieri: PCR - reacția de polimerizare in lanț; PCR-RT- reacția de polimerizare in lanț în timp real. Cuvinte cheie: Gardnerella vaginalis, PCR, microbiologie, diagnosticare, vaginoza Depus la redacție 25 martie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Morozov Alexandr, Institutul de Zoologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei, str. Academiei, 1, MD 2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: AcarologMD@ gmail.com Introducere Vaginoza bacteriană este cea mai frecventă infecție a tractului vaginal la femeile în vârstă fertilă. În afară de faptul, că este o problemă neplăcută [4], vaginoza bacteriană este asociată cu un risc major pentru dezvoltarea fătului în cursul sarcinii. Fiind un proces inflamator indus de flora condiționat patogenă, vaginoza bacteriană le face pe

161 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia femei deosebit de vulnerabile față de bolile cu transmitere sexuală, precum gonoreea, chlamidioza, herpesul genital și HIV-1[5]. Mai mult ca atât, vaginoza bacteriană contribuie la replicarea virală a virusurilor HIV-1 și HIV-2, mărind astfel răspândirea ulterioară a bolilor cu transmitere sexuală pandemică [3]. Introducerea în practica medicală a unei metode de laborator standardizate, care să corespundă tuturor cerințelor necesare, va permite să excludem dublarea analizelor și folosirea metodelor inoportune, care nu numai ca nu dau informații suplimentare, dar și duc medicul curant în eroare. În afară de aceasta, ele contribuie la cheltueli nemotivate, care sunt critice pentru orice sistem de sănătate [7]. În diagnosticul vaginozei bacteriene se folosește sistemul R.Nugent sau Amsel. “Standardul de aur” în diagnosticarea infecțiilor cailor genitale la femei este metoda bacteriologică și anume cultura secrețiilor vaginale izolată pe medii speciale. Metoda de diagnosticare prin biologie molecurară-PCR reprezintă o metodă contemporană, cu obținerea rezultatului rapid. Dublarea acestor metode este inoportună, și costisitoare[6]. În comformitate cu ultimele recomandări internaționale privind diagnosticarea infecțiilor induse de flora condiționat patogenă, trebuie să se acorde prioritate testelor de diagnostic molecular-biologice. Organizația mondială a Sănatății recomandă să se acorde atenție deosebită infecțiilor căilor genitale și urinare la femei, deoarece ele contribuie la dezvoltarea cancerului de col uterin la femeile infectate cu HPV virus şi au o influența majoră negativă asupra dezvoltării fătului în cursul sarcinii [1,2]. Scopul studiului curent a fost evaluarea oportunității și eficacității metodei molecular- genetice și metodei bacteriologice în diagnosticarea vaginozei bacteriene cauzate de Gardnerella vaginalis la femei. S-a studiat posibilitatea substituirii metodelor-standard de diagnostic în favoarea metodelor molecular-genetice. Materiale și metode de cercetare A fost efectuată cercetarea comparativă a indicatorilor privind eficacitatea metodelor de depistare a bacteriei Gardnerella vaginalis. Cercetarea a fost efectuată pe materiale prelevate din tractul vaginal al pacientelor, care s-au adresat la medicul ginecolog din cauza simptomelor specifice, sau pentru control profilactic. Cercetarea a fost efectuată pe un lot de 70 de paciente, în baza clinică a laboratorului Medexpert. Сercetarea biocenozei vaginului și secretului vaginal s-a realizat cu ajutorul metodelor bacteriologice. Determinarea bacteriei Gardnerella vaginalis în materialul recoltat s-a efectuat cu ajutorul metodei molecular-genetice PCR Real Time multiplex. Materialul s-a prelevat cu un tampon steril, din fundul sacului vaginal posterior și din canalul cervical. Probele pentru fiecare metodă de cercetare (bacteriologice și PCR) au fost colectate simultan de la fiecare pacientă. Pentru metoda bacteriologică probele au fost recoltate pe medii de cultură standardizate, cu certificate de calitate, valabile pentru cultivarea microorganismelor: mediu de transport Amies în eprubetă cu tampon pentru prelevarea eșantionului, mediu neselectiv universal - geloză Columbia cu sânge de berbec. Prezenţa microorganismelor în secreţia din vagin a fost studiată prin însămânţărea prelevatului pe medii de cultură, prin incubarea, izolarea microorganismelor, identificarea şi testarea lor la sensibilitate faţă de medicamentele antimicrobiene. Citirea culturilor s-a realizat zilnic. S-a examinat

162 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia creșterea microbilor pe plăcile Petri cu medii de cultură insămînțate și incubate pentru identificarea preventivă a coloniilor după aspect. Gardnerella vaginalis pe geloză Columbia cu sânge de berbec formează la 24-48 ore colonii punctiforme (peste 48 ore au diametrul 0,5 mm), sunt rotunde, opace, netede cu beta hemoliză. Metoda molecular-genetică este orientată spre detectarea fragmentelor speciale ale ADN-ului bacterian. Metoda este bazată pe amplificarea fragmentelor de ADN specific. Sunt folosite sonde speciale, care au o marcă fluorescentă. Formarea produsului reacției duce la creșterea nivelului de fluorescență, care este fixată de aparate speciale. Respectiv se evidențiază prezența ADN-ului specific în eșanțion. Pentru metoda molecular-genetică au fost folosite kituri speciale: în calitate de mediu de transport a fost utilizat mediul special Proba Rapid (ДНК-Технология, Москва, Россия), izolarea acizilor nucleici a fost realizată folosind setul NK-plus conform instrucțiunilor producătorului. PCR în timp real a fost realizat conform instrucțiunilor producătorului într-un amplificator cu detectarea rezultatelor în timp real DTlite (ООО «НПО ДНК-Технология»), utilizând testul IVD validat Femoflor®. După amplificare, s-a calculat automat cantitatea totală de masă bacteriană,Lactobacillus spp și microorganismele condiționat patogene inclusiv Gardnerella vaginalis. La utilizarea testului Femoflor®, criteriul principal pentru determinarea tulburărilor disbiotice a fost raportul procentual al lactobacililor și microorganismelor condiționat patogene, calculat automat de software. Pentru prelucrarea statistică a rezultatelor au fost folosite tabele de contingență și calculul măsurii consensului Cohen utilizând pachetul EXCEL®. Pentru a descrie caracteristicile cantitative, a fost evaluat numărul absolut median de microorganisme în echivalentele genomice (EG) și proporția microorganismelor în masa bacteriană totală. Cuartila superioară și cea inferioară au fost utilizate ca măsură de dispersie. Rezultate și discuții Tabelul №1. Analiza comparativă a rezultatelor pozitive şi negative a diagnosticului speciei Gardnerella vaginalis prin metoda bacteriologică și PCR-RT. Rezultate PCR-RT+ RCR-RT - Total Bact. + 36 (51,43%) 1 (1,42%) 37(52,85%) Bact.- 6 (8,57%) 27(38,58%) 33(47,15%) Total 42 (60%) 28 (40%) 70 (100%) Conform datelor din tab.1 rezultă că din lotul total (n=70), rezultatul pozitiv prin metoda bacteriologică a fost obținut pentru 37(52,85%) de probe, dar prin metoda molecular-genetică PCR-RT pentru 42(60%) de probe. E foarte important, ca devierea rezultatelor a fost din unul și același material colectat. Totalitatea cazurilor, când prin metoda PCR-RT a fost obţinut un rezultat pozitiv, dar prin metoda bacteriologică – unul negativ, a fost de 6 (8,57%). În același timp rezultatul negativ prin metoda PCR-RT și pozitiv pentru metoda bacteriologică este unicul -1(1,42%) Luînd în considerare ca există o deviere în rezultatele obținute putem să presupumem, că factorul cel mai important care a contribuit la aceasta sunt particularitățile prelevării materialului. Unul din neajunsuri este că proba este prelevată unimomentan pentru ambele metode. Când prelevăm proba trebuie să se ia în considerare excesul de mucus în canalul vaginal și imposibilitatea de a lua două probe identice pentru ambele metode

163 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia de cercetare. Nu trebuie să excludem probabilitatea greșelilor în timpul efectuării analizelor și posibilitatea contaminării. Tabelul №2. Compararea sensibilităţii metodelor: bacteriologică şi PCR-RT în analiză cantitativă a probelor pentru Gardnerella vaginalis. Numărul mediu de Discrepanță (%) Gardnerella vaginalis (n=70) PCR-RT 1,03E+05 58 Bact. 2,49E+05 142 Datele reflectate în tabelul nr.2 arată că din lotul total de 70 de probe cercetate prin metoda PCR-RT și metoda bacteriologică cantitatea de Gardnerella vaginalis a fost cu 42% (p<0.05) mai mică la folosirea metodei PCR-RT. În compararea sensibilității metodelor prin cercetarea cantitativă a incărcăturii bacteriologice apar anumite difucultăți, legate de faptul, că eliberarea rezultatelor în metoda bacteriologică se face în grade întregi a 10 ( ex. 103, 104, 105) În analiza molecular- genetică programul de calcul folosit ne permite șă obținem rezultate cu precizie sporită, să calculăm încărcătura bacteriologică, care deasemenea se interpretează în grade, dar grade fracționate (ex. 104.6, 105.8, 107.0). Aceasta poate fi cauza devierii majore în rezultatele obținute și în același timp putem indica faptul că rezultatele obținute prin metoda bacteriologică sunt rotunjite într-o direcție mai înaltă (sunt rotunjite în sus). Este neceasar să fie remarcat faptul, că un avantaj al metodei bacteriologice cu aplicarea sistemelor automatizate este eficacitatea majoră a mediilor și reagenților certificaţi conform ISO 9001 și folosirea protocoalelor standardizate. Avantajul principal al metodei molecular-genetice cu identificarea ADN-ului este faptul, că ele permit să obținem rezultatul într-un timp maxim de scurt. Munca manuală există atât în metoda bacteriologică cu analizatoare automate, cât şi în metodele contemporane molecular-genetice. Minimizarea acestei munci reduce riscul greșelilor personalului medical. Metodele molecular-genetice sunt mai rapide și este necesar să le utilizăm în mod obligatoriu atunci, când dorim să obținem eficacitate majoră în timp redus, dar paralel ele trebuie să fie dublate cu metode bacteriologice clasice. Se cunoaște, că metoda bacteriologică are o sensibilitate diagnostică majoră, dar și ne permiite să obținem cultura, care ulterior va fi identificată, ce ne poate sugera nu numai despre prezența garnderellei în probă, dar și altor specii care produc vaginoză bacteriană sau alte inflamații ale tractului vaginal. Concluzii 1. Cercetarea noastră a relevat avantajele majore ale metodelor contemporane (PCR- RT) în comparație cu metodele clasice bacteriologice. Deseori, de metoda aplicată depinde formularea diagnosticului, prognosticul, tratamentul și controlul lui. 2. Compararea și analiza rezultatelor obținute prin metoda bacteriologică și metoda molecular-genetică ne permit să facem concluzia, că o metodă completează pe alta, și pentru ca rezultatele să fie complete și sigure ele trebuie sa fie utilizate concomitent. Bibliografie 1. Brotman, R. M., Erbelding, E. J., Jamshidi, R. M., Klebanoff, M. A., Zenilman, J. M., & Ghanem, K. G. Findings associated with recurrence of bacterial vaginosis among adolescents attending sexually

164 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia transmitted diseases clinics. //Journal of pediatric and adolescent gynecology. 2007, 20(4), 225-231. 2. French, J. I., McGregor, J. A., Draper, D., Parker, R., & McFee, J. Gestational bleeding, bacterial vaginosis, and common reproductive tract infections: risk for preterm birth and benefit of treatment. // Obstetrics & Gynecology, 1999. 93(5), 715-724. 3. Hashemi, F. B., Ghassemi, M., Roebuck, K. A., & Spear, G. T. Activation of human immunodeficiency virus type 1 expression by Gardnerella vaginalis. //The Journal of infectious diseases. 1999,179(4), 924-930. 4. Klebanoff, M. A., Schwebke, J. R., Zhang, J., Nansel, T. R., Yu, K. F., & Andrews, W. W. Vulvovaginal symptoms in women with bacterial vaginosis. //Obstetrics & Gynecology. 2004,104(2), 267-272. 5. Sewankambo, N., Gray, R. H., Wawer, M. J., Paxton, L., McNairn, D., Wabwire-Mangen, F.,. & Rabe, L. HIV-1 infection associated with abnormal vaginal flora morphology and bacterial vaginosis. // The Lancet . 1997. 350(9077), 546-550. 6. Wiesenfeld, H. C., Hillier, S. L., Krohn, M. A., Landers, D. V., & Sweet, R. L.. Bacterial vaginosis is a strong predictor of Neisseria gonorrhoeae and Chlamydia trachomatis infection. //Clinical Infectious Diseases, 2003, 36(5), 663-668. 7. Кира, Е. Ф. Клиника и диагностика бактериального вагиноза. Акушерство и гинекология, 1994, 2, 32-5.

165 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Microbiologia şi Biotehnologia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia

ECOLOGIA ŞI GEOGRAFIA

PEDOZONALITATEA ÎN CADRUL BAZINULUI HIDROGRAFIC COGÂLNIC Ursu Andrei, Overcenco Aurel, Curcubăt Stela, Marcov Ion Institutul de Ecologie şi Geografie Rezumat Bazinul hidrografic al râului Cogâlnic, care se varsă în Limanul Sasâc pe ţărmul Mării Negre, în pofida dimensiunilor și întinderii meridiane, traversează diferite regiuni naturale şi pedogeografice. Partea de nord se încadrează în Zona pădurilor Podişului Codrilor și traversează trei raioane pedogeografice (7, 8, 9). Partea de sud traversează două raioane (11 și 13) a Zonei Stepei Câmpiei de Sud. Pe teritoriul Republicii Moldova în cadrul bazinului se alternează altitudinal solurile brune, cenuşii și cernoziomurile. Cuvinte cheie: bazin hidrografic, zonă, raion pedogeografic, sol, cernoziom. Depus la redacţie: 25 martie 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Ursu A., Overcenco A., Curcubăt Stela, Marcov I., Institutul de Ecologie şi Geografie, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; E-mail: [email protected]; Tel.: (+373 22) 72-84-26. Introducere În partea de sud-est a Republicii Moldova, între bazinele hidrografice ale fluviilor Nistru şi Dunărea, se evidenţiază bazinul Cogâlnicului, care se extinde până la Marea Neagră. Râul Cogâlnic traversează câteva regiuni pedogeografice, având obârşia în Codrii Moldovei, se revarsă în Limanul Sasâc (Kunduc) pe teritoriul Ucrainei. În limitele Republicii Moldova Cogâlnicul traversează 4 raioane administrative cu oraşele Hânceşti, Cimişlia şi Basarabeasca.

165 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Materiale şi comentarii Bazinul hidrografic Cogâlnic pe teritoriul Republicii Moldova traversează două zone şi cinci raioane pedogeografice (Fig. 1). Limita de nord a bazinului trece pe teritoriul Rezervaţiei științifice „Codrii”, încadrând parţial Zona pădurilor Podişului Codrilor – Raionul solurilor brune şi cenuşii (7), Raionul solurilor cenuşii şi cernoziomurilor levigate al Pădurilor Colinelor Codrilor (8) şi Raionul cernoziomurilor levigate, tipice şi solurilor cenuşii ale Silvostepei Dealurilor sud-estice ale Codrilor (9) [5, 6].

Unităţile pedogeografice II – Zona pădurilor Podişului Codrilor cu soluri brune şi cenuşii 7 – Raionul solurilor brune şi cenuşii ale pădurilor Podişului Codrilor 8 – Raionul solurilor cenuşii şi cernozi- omurilor levigate ale pădurilor Colinelor Codrilor 9 – Raionul cernoziomurilor levigate, tipice şi solurilor cenuşii ale dealurilor sud-estice ale Codrilor III – Zona Stepei Câmpiei de Sud cu cernoziomuri tipice slab humifere şi car- bonatice 11 – Raionul cernoziomurilor tipice slab humifere și levigate ale Silvostepei Xerofite a Câmpiei de Sud 13 – Raionul cernoziomurilor tipice slab humifere şi carbonatice ale Stepei Câmpiei Sud Basarabene

Fig. 1. Regionarea pedogeografică a bazinului hidrografic Cogâlnic. Zona pădurilor Podişului Codrilor prezintă partea centrală a Republicii Moldova cu relief colinar, cu altitudini peste 300 m (maximă 430 m). Colinele sunt constituite din straturi luto-argiloase şi nisipuri fine prelucrate de eroziune şi alunecări de teren. Dealurile înguste se alternează cu văi adânci, cu versanţi abrupţi întretăiaţi de ravene. Condiţiile climatice ale Codrilor sunt relativ favorabile – temperatura medie anuală 8,7 –9,2°C, a lunii ianuarie -4,1 °C, suma precipitaţiilor atmosferice 550 mm, cu mari devieri anuale şi sezoniere. Suprafețele predominante sunt ocupate cu păduri de fag şi gorun (Foto 1) în comun cu alte specii de arbori şi arbuşti, pe soluri brune tipice şi luvice, cenuşii albice, tipice şi molice [7]. Spre sud, bazinul Cogâlnicului traversează raioanele Colinelor şi a Dealurilor Sud-estice ale Codrilor cu altitudini mai joase (180–300 m), cu păduri preponderent de stejar cu diferite amestecuri, pe soluri cenuşii (Foto 2) şi cernoziomuri levigate, argiloiluviale şi tipice. Învelişul de sol al Codrilor este foarte variabil [9, 10], unităţile genetice fiind amplaste conform legităţii altitudinale (etajării verticale). De sus în jos se alternează solurile brune tipice cu luvice, apoi cenuşii tipice și molice, formate sub pădurile central-

166 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia europene [4, 6, 12, 13]. De-a lungul văilor, pe terase şi părţile inferioare ale versanţilor, în Zona Codrilor au pătruns asociaţii ierboase stepice, care au condiţionat formarea diferitor subtipuri de cernoziom. Astfel, pe etajele superioare ale reliefului s-au format cernoziomuri argiloiluviale (sub păduri de stejar cu înveliș ierbos), mai jos – luvice, sub vegetaţia pajiştelor. În cadrul solurilor zonale – brune, cenuşii şi cernoziomuri, sunt răspândite areale de soluri intrazonale – litomorfe (formarea cărora este condiţionată de specificul rocilor parentale), hidromorfe (de surplus de umiditate), halomorfe (de săruri solubile) şi dinamomorfe (pedogeneza acestora este influienţată de viituri şi inundaţii). Alte soluri specifice, caracteristice Zonei Codrilor, sunt vertisolurile și solurile vertice argiloase, răspândite fragmentar în arealele solurilor cenuşii şi cernoziomurilor. Menționăm, că pădurile Codrilor istoric au fost supuse diferitor intervenţii antropice (defrişări, tăieri repetate, păşunat etc.), fapt, care a condiţionat reducerea suprafeţelor împădurite şi modificarea componenţei specifice a arboretelor. Învelișul de sol a fost parţial valorificat şi utilizat în agricultură, fiind supus diferitor procese de degradare. Zona Codrilor este vestită prin podgoriile sale regionale, livezile de fructe şi aspectele impresionante ale peisajelor naturale şi antropizate. Zona pădurilor Podişului Codrilor

Foto 1. Pădure de gorun cu fag pe sol brun Foto 2. Pădure de stejar cu carpen pe sol luvic cenuşiu tipic

Principala problemă pedologică a regiunii prezintă eroziunea solurilor, condiţionată de valorificarea excesivă a învelișului de sol, predominarea culturilor prăşitoare, lipsa măsurilor antierozionale. În condițiile actuale de gestionare a fondului funciar sunt strict necesare organizarea antierozională a terenurilor agricole și implementarea sistemelor regionale de protecție a solurilor. Amenajarea terenurilor agricole și amplasarea culturilor necesită să fie individuală, în dependenţă de particularităţile speciilor de plante, condiţiile locale de relief, sol și climă [11].

167 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Spre sud-est Zona pădurilor Podișului Codrilor, în cadrul bazinului Cogâlnicului, foarte lent şi aproape neobservat trece în Zona Stepei Câmpiei de Sud (raionul 11) (Fig. 1). Colinile Codrilor pătrund în Câmpia de Sud, de-a lungul văilor, stepa pătrunde în Zona Codrilor. Astfel, trecerea şi limita intermediară a zonelor este convențională. Zona Stepei Câmpiei de Sud se deosebeşte de Zona Codrilor prin relieful mult mai puţin fragmentat, cu altitudini mai joase (120–200 m), alternarea platourilor cu văi largi, cu versanţi lungi (>1000 m) și puţin înclinaţi (0–6° >85%). Dealurile sunt constituite din straturi lutoase, preponderent acoperite cu luturi loessoide. Condiţiile climatice se caracterizează cu variabilitatea anuală şi sezonieră a precipitaţiilor, cu valori anuale de cca 450–410 mm și evaporarea potenţială ≈900 mm. Temperatura medie anuală – +9,6–9,9 °C, a lunii ianuarie – 3,0–3,5 °C. În general, condiţiile climatice a zonei sunt relativ variabile, xerofite, stepice, cu perioade secetoase şi ploi torenţiale, ierni blânde cu puţină zăpadă. Vegetaţia naturală a Câmpiei de Sud a fost neomogenă, cu predominarea asociațiilor de stepă cu păiuş-negară. În partea de nord, pe culmele dealurilor, au fost răspândite păduri cu predominarea stejarului pufos (Foto 3). În partea de sud – predominau stepe xerofite cu negară şi peliniţă (Foto 4).

Foto 3. Pădure de stejar pufos pe Foto 4. Stepă cu negară pe cernoziom tipic. cernoziom levigat. În Câmpia de Sud predomină cernoziomurile, preponderent tipice slab humifere şi carbonatice. Fragmentar, pe culmele unor dealuri, sub păduri de stejar pufos s-au format cernoziomurile levigate şi tipice moderat humifere. Pădurile de stejar pufos (gârniţe) deseori prezintă asociaţii specifice, în care arborii se alternează cu poiene ierboase, cu elemente de stepă. Partea de nord a Câmpiei de Sud prezintă o silvostepă specifică, xerofită, cu predominarea cernoziomurilor tipice. Partea de sud – o stepă cu pâiuş-negară pe cernoziomuri carbonatice. Zona Stepei Câmpiei de Sud În arealele cernoziomurilor tipice sunt răspândite fragmentar cernoziomuri vertice, şi mici areale de soluri halomorfe – soloneţuri, solonceacuri şi soluri salinizate [9]. Învelișul de sol al Stepei Câmpiei de Sud a fost practic totalmente valorificat. Valorificarea excesivă, lucrarea sistematică a solurilor (preponderent de-a lungul pantelor) au condiţionat accelerarea proceselor de eroziune [3]. Pe pante cernoziomurile

168 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia sunt slab şi moderat erodate, pe pantele abrupte – preponderent puternic erodate și întretăiate de ravene [8]. Intensitatea eroziunii în Câmpia de Sud este favorizată și de textura solurilor locale – deseori fiind lutoasă, loessoidă. Ravenele contribuie la desecarea şi deşertificarea terenurilor [2], ele desgolesc straturile rocilor terţiare, deseori nisipoase, ușor degradabile. Fondul funciar al Stepei Câmpiei de Sud constituie câmpurile cu culturi agricole caracteristice regiunii – grâu, porumb, floarea soarelui, plantaţiile viticole şi livezi, preponderent sâmburoase (piersic, caise, vişini). În agricultura regională problema esenţială este insuficiența umidității. Reglarea regimului hidric al solului și combaterea secetei sunt limitate de calitatea și cantitatea resurselor locale de apă. Apa râulețelor și lacurilor de acumulare, ca regulă, este salinizată. Irigarea cu apă mineralizată (>1 g/l) conduce la degradarea solurilor [1]. Agricultura modernă necesită respectarea fitotehnologiilor speciale, asolamentelor, cultivarea soiurilor rezistente la deficit de umiditate, implementarea măsurilor antierozionale. În cadrul bazinului, pe terenurile agricole a comunei Gura Galbenă, au fost efectuate lucrări experimentale de combatere a eroziunii – cultivarea culturilor în fâşii (Foto 5) și astuparea râpelor (Foto 6).

Foto 5. Cultivarea în fâşii pe pantă.

Foto 6. Râpe astupate și valuri antierozionale.

169 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Combaterea eroziunii solurilor Râul Cogâlnic, în pofida dimensiunilor moderate a format o luncă destul de largă începînd deja din partea superioară a bazinului. De la Ciuciuleni în jos, lunca se lărgeşte atingând la Cimişlia o lăţime de peste 1 km. Solurile aluviale din luncă prezintă o mare variabilitate cu predominarea subtipurilor stratificate (r-nul Hânceşti), molice (r-nul Cimişlia), mai rar – hidrice şi vertice. În partea de jos a bazinului, spre Basarabeasca, sunt răspândite soloneţuri, solonceacuri şi soluri aluviale soloneţizate şi salinizate [14]. Ameliorarea solurilor aluviale prezintă probleme dificile. Lucrările de drenaj efectuate pe unele sectoare s-au soldat cu desecarea solurilor, care fără irigare devin dependente de precipitaţii. Solurile aluviale sunt folosite parţial, fără irigare, eficiente şi rezultativ fiind doar solurile aluviale molice (Foto 7). Solurile aluviale stratificate şi complexele halomorfe (Foto 8) sunt puţin productive și utilizate ca păşuni.

Foto 7. Culturi de câmp pe soluri aluviale molice (r-nul Cimişlia).

Foto 8. Complexe de soluri halomorfe (soloneţuri, soloncea- curi, soluri aluvile sărăturate) (r-nul Basarabeasca)

Lunca Cogâlnicului În văile şi vâlcelele, care contactează cu lunca Cogâlnicului, precum şi la baza versanţilor s-au acumulat straturi de sol fertil erodat de pe pantele adiacente. Aceste soluri deluviale au potenţial productiv considerabil, însă utilizarea lor separată este limitată, fiind periodic afectate de viituri. Solurile deluviale pot fi folosite la „restabilirea” (recultivarea) potenţialului productiv al solurilor erodate, fiind întoarse înapoi pe pante.

170 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Concluzii În pofida dimensiunilor reduse, bazinul hidrografic al Cogâlnicului traversează diferite regiuni naturale şi raioane administrative ale Moldovei şi Ucrainei. Limita nordică include parţial Zona Podişului Central al Codrilor cu trei raioane pedogeografice (7, 8, 9), partea de sud – zona stepei Câmpiei de Sud cudouă raioane (11, 13). Covorul pedologic în cadrul bazinului include unităţile genetice ale solurilor, formarea şi răspândirea teritorială a cărora este condiţionată de zonalitatea şi legităţile pedogeografice regionale. De la nord spre sud-est, concomitent cu scăderea altitudinelor, se alternează solurile brune tipice şi luvice, cenuşii tipice şi molice, cernoziomurile levigate, tipice şi carbonatice, în cadrul cărora se includ diferite soluri intrazonale. Variabilitatea pedologică condiţionează specificul zonal şi specializarea agricolă locală. Bibliografie 1. Buletin de monitoring ecopedologic (pedoameliorativ). Ed. II. Chişinău, Agroinformreclama, 1995. 52 p. 2. Degradarea solurilor şi deşertificarea. Chişinău, Tipografia Academiei de Ştiinţe a Moldovei, 2000. 308 p. 3. Eroziunea solului. Chişinău, Pontos, 2004. 476 p. 4. Ursu A. Unităţile taxonomice de raionare pedologică //Lucrările seminarului geografic “Dimitrie Cantemir”. Iaşi, România, nr. 11-12, 1991-1992, 1995. P. 111–114. 5. Ursu A. Raioanele pedogeografice şi particularităţile regionale de utilizare şi protejare a solurilor. Chişinău, Tipografia Academiei de Ştiinţe a Moldovei, 2006. 232 p. 6. Ursu A. Solurile Moldovei. Chişinău, Ştiinţa, 2011. 324 p. 7. Ursu A., Barcari E. Solurile Rezervaţiei “Codrii”. Chişinău, Tipografia Academiei de Ştiinţe a Moldovei, 2011. 84 p. 8. Волощук М.Д., Реконструкция склоновых земель пораженных оврагами. Кишинев, Штиинца, 1986. 265 с. 9. Почвы Молдавии. T. I, Кишинев, Штиинца, 1984. 352 с. 10. Почвы Молдавии. Т. II, Кишинев, Штиинца, 1985. 249 c. 11. Почвы Молдавии. Т. III, Кишинев, Штиинца, 1986. 334 с. 12. Урсу А.Ф. Природные условия и география почв Молдавии. Кишинев, Штиинца, 1977. 138 c. 13. Урсу А.Ф. Почвенно-экологическое микрорайонирование Молдавии. Кишинев, Штиинца, 1980. 208 c. 14. Урсу А.Ф., Холмецкий А.М. Засоленные почвы поймы реки Когылник. //Труды Почв. ин-та им. Н.А. Димо, вып. IV. Кишинев, 1960. С. 37–44.

171 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia

LEGITĂȚI ȘI DEPENDENȚE STABILITE ÎN PROCESUL DE RESTABILIRE NATURALĂ A ECOSISTEMULUI PETROFIT DIN CARIERA „LAFARGE CIMENT” 1Bulimaga Constantin., 1Certan Corina., 1Burghelea Aurelian., 2Grabco Nadejda. 1I.P. Institutul de Ecologie și Geografie, 2Universitatea de Stat din Moldova Rezumat A fost stabilită dependența gradului de evoluare a regosolurilor formate pe suprafața haldelor de steril de vârsta acestor halde. A fost demonstrat că, inițierea procesului de

171 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia restabilire a biodiversităţii pe suprafața haldelor de steril este asigurată de materialul pământos de pe suprafață haldei. A fost evidențiată dependența procesului de restabilire a biodiversităţii pe suprafața haldelor de steril de durata expunerii la zi a acestora. A fost stabilită legitatea procesului de formare a solului pe suprafața haldelor de steril, care reprezintă un proces de evoluare a solului determinat de vârsta haldelor, numărul speciilor de plante de pe suprafața haldelor și a conținutului de humus format de masa speciilor de pe suprafața haldelor de steril. Cuvinte cheie: biodiversitate, halde de steril, procesul de solificare, evoluare a regosolurilor, cantitatea de humus, restabilirea ecosistemului petrofit. Depus la redacție 20 februarie 2019 ------Adresa pentru corespondență: Bulimaga Constantin, I.P. Institutul de Ecologie şi Geografie, str. Academiei, 1, MD - 2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]; tel. (+ 373 022) 723544 Introducere Anterior [1], a fost studiată evaluarea stării ecologice şi a biodiversităţii zonei de referinţă a carierei de calcar ,,Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. (până la exploatare). Evaluarea stării biodiversității în cariera „Lafarge Ciment” în perioada de exploatare este elucidată în lucrarea [2]. Autorii [3] au efectuat studiul privind diversitatea vegetației în cariera de extragere a calcarului. Cercetări privind starea faunei în zona carierei de calcar a uzinei „Lafarge Ciment” din or. Rezina, au fost efectuate de către autorii [4]. Evaluarea impactului carierei de extragere a calcarului a uzinei „Lafarge Ciment” în procesul de funcționare este reflectată în lucrarea [5]. Rezultatele studiului privind formarea cuverturii de sol pe suprafața haldelor de steril în cariera de calcar este demonstrată în lucrarea [6]. Cercetările privind procesul de restabilire a ecosistemului degradat din cariera „Lafarge Ciment” au fost descrise în lucrarea [7]. Însă până în prezent nu a fost stabilită și elucidată interacțiunea dintre procesele de restabilire a ecosistemului din carieră asigurat de dezvoltarea biodiversității, procesul de solificare (formării stratului de sol pe suprafața haldelor) și a conținutului de humus în straturile de sol de pe suprafața haldelor de steril de diverse vârste. Scopul prezentei lucrări constă în stabilirea legităților și dependenților în perioada de refacere a biodiversității vegetale și de formare a solului (dinamica solificării) pe suprafața haldelor de steril cu vârstă diferită în procesul de restabilire a ecosistemului petrofit amplasat în cariera de calcar a uzinei „Lafarge Ciment”. Studiul privind procesul de dezvoltare a biodiversității a fost realizat prin inventarierea și identificarea speciilor de plante în funcție de vârsta haldelor și gradul de evoluare a procesului de solificare (formare a solului). Studiul procesului de solificare constă în descrierea profilelor de sol, investigații fizico-chimice a probelor de sol privind formarea humusului și aprecierea vitezei de solificare în șirul cronologic de soluri. Materiale şi metode Obiect de cercetare au servit suprafețele haldelor de steril cu vârsta de 0, 5, 10, 20 și 25 ani și biodiversitatea care s-a format pe suprafața acestora după depozitarea materialului pământos. Pentru evaluarea obiectivă a biodiversităţii vegetale de pe suprafețele haldelor din cadrul carierei pe siturile unde deja a fost depozitat solul mineral de pe suprafeţele terenului supus valorificării (pentru extragerea calcarului),

172 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia aceasta a fost efectuată concomitent şi pentru teritoriile adiacente din imediata apropiere a carierei: în pădurea Păpăuţi, în agrocenoza de lângă pădurea Păpăuţi, pe marginea carierei [1]. Probele de sol au fost prelevate pe orizonturi din solurile primare nou formate: I – orizont de acumulare a humusului precursor al orizontului A, II – orizont de tranziție spre roca parentală precursor al orizontului B și III – roca parentală C în felul următor: pe halda de steril de 25 ani – din straturile 0-20 cm și 20-40 cm, pe halda de steril recent terasată – 0-20 cm și 20-40 cm; pe halda de 20 ani – 0-20 cm; 20-40 cm și la poalele acesteia – 0-20 cm; pe halda de 5 ani – 0-20 și 20-40 cm. Ca material parental la formarea solurilor au servit solurile fosile de vârsta Pleistocenului. Pentru analiza solului probele reprezentative au fost prelevate în formă de plic cu laturile de 5 m din 3 - 4 locuri de pe întreaga suprafață a fiecărei halde. Amplasarea haldelor în carieră este prezentată în fig.1. Astfel, halda de 25 ani este amplasată pe partea stângă a pantei în carieră (după perioada de 25 ani) (sectorul 3) (fig.1), pantă calcaroasă care se întinde începând de la lacul de acumulare (sectorul 2) și până la drumul ce duce în interiorul carierei (hotarul care desparte sectoarele 3 şi 4). Partea dreaptă a pantei carierei (sectorul 4) reprezintă halda de 20 ani (20 ani de la stocarea masei pământoase). Mai jos urmează halda de 10 ani (sectorul 5) (pe platoul de jos a carierei amplasat până la panta marginii sectorului 4 din dreapta). Halda de 5 ani (sectorul 6) pe platoul de jos (fig. 1). Halda de steril proaspăt depozitată (0 ani) (sectorul 10), este amplasată între halda de 25 ani (sectorul 3), halda de 5 ani (sectorul 6) și lacul de acumulare a apei de scurgere din rocile calcaroase (sectorul 2) (fig.1). Descrierea profilelor de sol amplasate în cariera uzinei „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. în anul 2017 și prelevarea eșantioanelor de sol a fost efectuată în conformitate cu metodologia relevantă adoptată în plan național. Cercetările în teren privind evaluarea biodiversității au fost efectuate după metoda transectelor lineare, care constă în notarea succesiunii fitoindivizilor de-a lungul unei linii sau a unei bande, a cărei lungime se stabileşte în funcţie de tipul de vegetaţie studiat [8]. La determinarea speciilor de plante superioare s-au consultat următoarele surse [9, 10, 11].

Fig. 1. Schema amplasării carierei „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. pe sectoare. Studiul privind procesul de solificare (de formare a solului) a fost efectuat conform [12] și autorilor [6]. Reconstrucția ecologică, ce ține de recultivarea silvică s-a efectuat după ghidul tehnic privind împădurirea terenurilor degradate [13]. La plantarea

173 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia culturilor silvice pe terenurile degradate s-au realizat următoarele forme de amestecuri: amestecuri grupate, amestecuri mixte și amestecuri în rânduri. Investigațiile însușirilor chimice și fizice ale probelor prelevate de sol s-au efectuat în laboratorul acreditat al Serviciului Hidrometeorologic de Stat. Rezultate şi discuţii 1. Descrierea morfologică a profilelor de sol a haldelor de steril de vârstă diferită, amplasate în cariera uzinei „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. în anul 2017. Profilul de sol pe platforma cu depozite recente (halda de steril proaspăt depozitată, cu vârsta de 0 ani). Regosol (de fapt convențional, deoarece a fost depozitat și aplanat recent în an. (2017) este alcătuit din soluri fosile și roci neconsolidate) luto-argilos cu orizont ocric. Are profil diferențiat în straturi I-II-III cu grad de tasare diferit. I (0-7 cm) – brun închis, reavăn, luto-argilos, slab structurat, s-a păstrat structura solului fosil pe seama căruia s-a format, puțin afânat, moderat poros, trecerea între orizontul subiacent clară după compacitate; II (7-23 cm) – roca parentală formată pe seama solului fosil, mai umed decât orizontul supraiacent, luto-argilos, structura puțin pronunțată, mai compact decât stratul supraiacent; III (23-46 cm) – roca parentală, formată pe seama solului fosil, se deosebește de stratul supraiacent cu un grad de tasare mare. Profilul de sol pe platforma cu depozite 25 ani (halda de steril cu vârsta de 25 ani). Regosol (sol slab evoluat pe roci neconsolidate) luto-argilos cu orizont ocric. Are profil de tipul Ahț-Ah-Bh-C. Acest sol este сel mai evoluat în șirul solurilor studiate. Ahţ (0-5 cm) – stratul înţelenit, partea superioară a orizontului incipient de acumulare a humusului, îmbogăţit cu resturi organice, brun închis, reavăn, luto-argilos, glomerular - prăfos, destul de bine structurat, slab compact, foarte poros, pori mijlocii, extrem de multe rădăcini şi resturi vegetale, trecerea între orizonturi treptată; Ah (5-14 cm) – continuarea orizontului incipient de acumulare a humusului, brun închis, reavăn, luto-argilos, bulgăros, mai slab structurat comparativ cu stratul supraiacent, slab compact, poros, multe resturi vegetale, trecerea între orizonturi clară după compacitate; Bh (14-34 cm) - orizont de tranziţie, continuarea profilului humifer, orizont de tranziție, brun–roşcat, reavăn, luto-argilos, compact, moderat poros, se observă pori fini, foarte rar rădăcini subţiri, trecere spre orizontul subiacent treptată; C (> 34 cm) – depozite haldate practic nemodificate de procesul de solificare, reavăn, luto-argilos, structura foarte slab evoluată moștenită de la solul fosil, mai compact decât orizontul supraiacent, se fărâmă greu, rar pori fini. Profilul de sol pe platforma cu depozite 20 ani (halda de steril cu vârsta de 20 ani). Regosol (sol slab evoluat pe roci neconsolidate) luto-argilos cu orizont ocric. Are profil de tipul Ahț-Ah-Bh-C. Se deosebește puțin de solul precedent prin grad de evoluare mai slab. Ahţ (0-4 cm) – stratul înţelenit, partea superioară a orizontului incipient de acumulare a humusului, îmbogăţit cu resturi organice, brun închis, reavăn, luto-argilos, glomerular - prăfos, destul de bine structurat, slab compact, foarte poros, pori mijlocii, extrem de multe rădăcini şi resturi vegetale, trecerea între orizonturi treptată;

174 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Ah (4-12 cm) – continuarea orizontului incipient de acumulare a humusului, brun închis, reavăn, luto-argilos, bulgăros, mai slab structurat comparativ cu stratul supraiacent, slab compact, poros, multe resturi vegetale, trecerea între orizonturi clară după compacitate; Bh (12-27 cm) - orizont de tranziţie, continuarea profilului humifer, orizont de tranziție, brun–roşcat, reavăn, luto-argilos, compact, moderat poros, se observă pori fini, foarte rar rădăcini subţiri, trecere treptată; C (> 27 cm) – depozite haldate practic nemodificate de procesul de solificare, reavăn, luto-argilos, structura foarte slab evoluată moștenită de la solul fosil, mai compact decât orizontul supraiacent, se fărâmă greu, rar pori fini. Profilul de sol pe platforma cu depozite 10 ani (halda de steril cu vârsta de 10 ani). Regosol (sol slab evoluat pe roci neconsolidate) luto-argilos cu orizont ocric. Are profil de tipul Ahț-Ah-Bh-C. Este mai puțin evoluat decât solul precedent. Ahţ (0-3 cm) – stratul înţelenit, partea superioară a orizontului incipient de acumulare a humusului, îmbogăţit cu resturi organice, brun închis, reavăn, luto-argilos, glomerular - prăfos, destul de bine structurat, slab compact, foarte poros, pori mijlocii, extrem de multe rădăcini şi resturi vegetale, trecerea între orizonturi treptată; Ah (3-9 cm) – continuarea orizontului incipient de acumulare a humusului, brun închis, reavăn, luto-argilos, bulgăros, mai slab structurat comparativ cu stratul supraiacent, slab compact, poros, multe resturi vegetale, trecerea între orizonturi clară după compacitate; Bh (9-15 cm) - orizont de tranziţie, continuarea profilului humifer, brun–roşcat, reavăn, luto-argilos, compact, moderat poros, se observă pori fini, foarte rar rădăcini subţiri, trecere treptată; C (> 15 cm) – depozite haldate practic nemodificate de procesul de solificare, reavăn, luto-argilos, structura foarte slab evoluată moștenită de la solul fosil pe seama materialului pământos al căruia s-a format, mai compact decât orizontul supraiacent, se fărâmă greu, rar pori fini. Profilul de sol pe platforma cu depozite 5 ani (halda de steril cu vârsta de 5 ani). Regosol (sol slab evoluat pe roci neconsolidate) luto-argilos cu orizont ocric. Are profil de tipul Ahț-Ah-Bh-C. Ahţ (0-2 cm) – stratul înţelenit, partea superioară a orizontului incipient de acumulare a humusului, îmbogăţit cu resturi organice, brun închis, reavăn, luto-argilos, glomerular - prăfos, destul de bine structurat, slab compact, foarte poros, pori mijlocii, extrem de multe rădăcini şi resturi vegetale, trecerea între orizonturi treptată; Ah (2-5 cm) – continuarea orizontului incipient de acumulare a humusului, brun închis, reavăn, luto-argilos, bulgăros, mai slab structurat comparativ cu stratul supraiacent, slab compact, poros, multe resturi vegetale, trecerea între orizonturi clară după compacitate; Bh (5-12 cm) - orizont de tranziţie, continuarea profilului humifer, brun–roşcat, reavăn, luto-argilos, compact, moderat poros, se observă pori fini, foarte rar rădăcini subţiri, trecere treptată; C (>12 cm) – depozite haldate practic nemodificate de procesul de solificare, reavăn, luto-argilos, structura foarte slab evoluată moștenită de la solul fosil, mai compact decât orizontul supraiacent, se fărâmă greu, rar pori fini.

175 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia 2.Studiul privind evaluarea biodiversității a haldelor de steril cu diverse vârste amplasate în cariera uzinei „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. în anul 2017 În ecosistemul cercetat de noi în cadrul carierei a fost identificată prezenţa unui număr de 117 taxoni, inclusiv specii de arbori, arbuşti, plante sigitale şi ruderale. Halda de 25 ani se caracterizează prin diversitate floristică maximală unde vegetează 63 de specii, aportul cărora în formarea covorului vegetal este diferit. În primul rând, trebuie menţionat, că o bună parte a suprafeţei sitului este acoperită de plante lemnoase de diferită vârstă. Poziţia dominantă printre acestea este ocupată de specia invazivă măslinul sălbatic, care pe alocuri creşte atât de abundent, încât face imposibilă deplasarea pe aceste sectoare. Un grad înalt de abundenţă a învelişului erbaceu a fost depistat la baza pantei și pe platoul haldelor, unde solul este mult mai umed şi covorul vegetal este format aici dintr-un număr mai mare de specii, inclusiv poacee: păiuşul, chirăul etc. Destul de frecvente în acest sit sunt şi speciile invazive erbacee, cum ar fi: susaiul, brusturele, cornuţii, muşcata dracului, capul călugărului, urzica, pălămida etc. Unele specii de plante au fost depistate în exclusivitate doar pe acest sit, cum ar fi: pintenoaga, iarba mare şi lăsniciorul. Halda de 20 ani se caracterizează printr-o diversitate relativ înaltă, în total 52 specii de plante lemnoase şi erbacee. Vegetaţia acestui sit de asemenea, este dominată de planta lemnoasă măslinul sălbatic, care este însoţit de arţarul american, salcâmul alb şi specii de arbuşti, mai frecvente fiindpăducelul şi măcieşul. Deşi abundenţa speciilor erbacee pe pantele acestui sit este mai redusă comparativ cu cea a sitului precedent, totuşi solul este acoperit de covorul vegetal la 60-70 %, iar la baza pantei solul este acoperit aproape în întregime de plantele erbacee, destul de abundente fiind speciile de plante invazive cum sunt: grindelia, lăptucul, dar şi unele specii neagresive: sulcina galbenă, imortele, lumânărica, iarba şarpelui, vetricea etc. Diversitatea floristică a haldei de 10 ani este mult mai redusă comparativ cu cea a siturilor precedente şi este reprezentată de 28 specii de plante, inclusiv unica specie de plantă lemnoasă – măslinul sălbatic. Speciile de plante erbacee care vegetează în acest sit formează un covor compact, unde ponderea principală îi revine speciei invazive grindelia, dar destul de frecvente sunt şi speciile sulfina albă, iarba şarpelui, bătrânișul anual, pălămida şi troscotul. Halda cu vârsta de 5 ani se caracterizează prin prezența a 25 de specii de plante erbacee, puieţi şi copăcei tineri de plante lemnoase. Speciile de plante erbacee care vegetează în acest sit sunt ghizdei, linăriţă, iarba şarpelui, măcriş, troscot, bătrâniş, gălbenuş, pălămidă, podbal etc. Halda de 0 ani, proaspăt depozitată pe care nu este prezentă nici o specie și pe care au fost plantați mai mulți puieți pentru cercetarea procesului de restabilire a ecosistemului prin metoda silvică artificială. Impactul cel mai vădit al exploatării carierei se reflectă mai cu seamă asupra diversităţii speciilor de plante rare şi cu statut de protecţie. În acest context în siturile cercetate n-au fost identificate nici o specie cu acest statut pe teritoriul haldelor investigate. În ansamblu starea vegetației ecosistemului carierei este satisfăcătoare, procesul de restabilire a comunităților vegetale decurge lent. Rezultatele obținute privind restabilirea naturală a florei a demonstrat că, are loc un proces lent de dezvoltare a acesteia și că numărul speciilor, gradul de dezvoltare și

176 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia abundența acestora este determinată de mai mulți factori, cum ar fi, perioada de formare a covorului vegetal pe suprafața haldei (numărul de ani), locul pe suprafața haldei (pe coastă, pe teren plat sau la poalele haldei). Pe teren plat și la poalele haldei, abundența speciilor este cu mult mai mare în comparație cu locurile de pe coastă. Acest fapt posibil se explică prin cantitatea de umezeală care asigură dezvoltarea speciilor florei. Aceste dependențe au fost stabilite pentru haldele de 25, 20, 10 și 5 ani. Rezultatele obținute indică la următoarea relație dintre vârsta haldei (perioadei de restabilire a covorului vegetal a speciilor), (ani) și numărul de specii (unități): vârsta haldei (ani)/numărul speciilor (unități) = 25:20:10:5:0 / 63:52:28:25:0. În baza rezultatelor obținute este necesar de menționat, că numărul și abundența speciilor, și locul pe suprafața haldei sunt determinante pentru procesul de formare a stratului de sol, (stratul de sol este bine format pe suprafețele plate ale haldelor), iar acesta (solul) la rândul său, asigură o dezvoltare mai amplă a tuturor speciilor de floră. Acestea sunt confirmate de rezultatele analizelor obținute a probelor de sol prelevate de pe aceste halde. 3. Studiul privind procesul de formare a humusului (substanței organice) în solul (stratul de pământ) de pe suprafața haldelor de steril cu diverse vârste amplasate în cariera uzinei „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. în anul 2017 Studiu privind conținutul de humus (materie organică). Analiza rezultatelor obținute privind conținutul humusului (materia organică) pentru halda de 25 de ani ne indică următoarele: în stratul pământos 0-20 cm conținutul de humus constituie 2,22%, iar în stratul de 20-40 cm este de 1,18%. În stratul de material pământos 0-20 cm pentru halda de 20 ani constituie 1,72 % humus, iar în stratul de sol 20-40 cm acesta este de 1,03%. Conținutul humusului în proba de pe halda de 10ani în stratul 0-20 cm constituie 0,62 %. În halda de 5 ani constituie 0,33 % humus în stratul 0-20 cm; pe halda de steril proaspăt depozitată (0 ani) în stratul 0-20 cm, constituie 0,28 %, iar în stratul 20-40 cm, conținutul de humus este de 0,26 %. Evaluarea conținutului de humus în straturile superioare de pământ al haldelor, demonstrează faptul, că cel mai înalt conținut de humus este în primul strat 0-20 cm, în următorul strat de 20-40 cm se micșorează. Cel mai înalt conținut de humus se conține în stratul de pământ de pe suprafața haldei de 25 ani (0-20 cm) și constituie 2,22%, după care urmează halda de 20 ani cu un conținut de 1,72%, halda de 10 ani cu un conținut de humus de 0,62 % și pentru halda de 5 ani constituie 0,33 %, iar pentru halda de steril proaspăt depozitată constituie 0,28 % pentru stratul 0-20 cm și 0,26 % pentru stratul 20-40 cm. Rezultatele obținute indică la următoarea relație dintre, vârsta haldei, (ani)/numărul de specii(unități)/conținutul de humus (substanță organică), (%)= 25:20:10:5:0/63:5 2:28:25:0/2,22:1,72:0,62:0,33:0,28. Datele indică la faptul, că cel mai mare număr de specii corespunde haldei de 25 ani, după care urmează haldele de 20 ,10 și 5 ani. Aceeași tendință se observă și în conținutul humusului: cel mai mare conținut de humus corespunde haldei de 25 ani, urmează halda de 20 ani, 10 ani, de 5 ani și halda de steril proaspăt depozitată. La efectuarea corelării dintre numărul de specii de plante erbacee stabilite pe suprafața haldelor, vârsta haldelor de steril, unde acestea cresc și se dezvoltă și conținutul de humus în stratul de pământ de pe suprafața acestor halde poate fi efectuată următoarea

177 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia concluzie. Numărul de specii de plante erbacee este determinat de vârsta haldelor, cu cât vârsta haldelor este mai mare, cu atât este mai mare și numărul de specii care se dezvoltă pe acestea și cu atât este mai mare și conținutul de humus în stratul de pământ de pe suprafața haldelor. Cantitatea de humus (substanță organică) formată este determinată de numărul de specii și masa acestora, care ulterior (masa organică a acestora) se transformă în humus. În baza rezultatelor obținute se poate conchide, că procesul de formare a solului este determinant în procesul de restabilire a biodiversității pe suprafața acestor halde. Este necesar de menționat, că gradul de restabilire a biodiversității și de formare a solului reprezintă un proces interdependent. La plantarea speciilor de arbori și arbuști (23.03.2017) pe suprafața haldei de steril de 0 ani (sectorul nr.10 din fig. 1) nu era absolut nici o specie de plante. La 14 septembrie 2017 la efectuarea inventarierii puieților pe suprafața haldei deja erau un șir întreg de specii de plante (susai, pălămidă, troscot etc.), unele cu înălțimea de 1,0 - 1,5 m, ceea ce practic nu permitea efectuarea inventarierii puieților sădiți. Pentru inventarierea puieților și acordarea posibilității ca aceștia să se dezvolte în continuare, a fost necesară înlăturarea acestor specii de plante numite mai sus. În rezultat se poate conchide că, procesul de restabilire a ecosistemului petrofit pe suprafața haldelor de steril este inițiat de dezvoltarea biodiversităţii pe materialul pământos de la suprafață haldelor, format prin lucrări de terasament, alcătuit din straturi de argile şi soluri fosile de vârsta Pleistocenului Inferior. Acest material pământos, cu conținutul de humus de circa 0,28%, asigură dezvoltarea puternică a mai multor specii de plante (susai, pălămidă, brusture, troscot etc.) și servind ca biotop, asigură dezvoltarea procesului de apariție a biodiversității abundente, care ulterior la uscarea și transformarea biochimică a acestora are loc formarea orizontului primar de sol cu acumularea humusului, precursor al orizontului A. Mărirea conținutului de humus (substanță organică) în partea superioară a stratului pământos, la rândul său asigură o dezvoltare și mai intensă a biodiversității. Acest proces are loc sub influența condițiilor naturale (umezelii, căldurii și aerului) și a procesului care asigură restabilirea speciilor ierboase pe suprafața haldelor [6]. Rezultatele obținute indică la faptul, că refacerea naturală a ecosistemului petrofit din carieră este asigurat de procesele de restabilire a biodiversității, de formare a solului și a humusului (substanței organice). De menționat, că aceste procese sunt interdependente (depind unele de altele și influențează reciproc unele asupra altora). Rezultatele obținute demonstrează faptul, că procesul de solificare (formare a stratului de sol pe suprafața haldelor) depinde de durata perioadei de formare a haldelor, de locul pe suprafața acestora (pe coastă, pe teren plat sau la poalele haldei). Rezultatele au demonstrat, că stratul de sol este cel mai bine format pe teren plat și la poalele haldei. Cu cât perioada de formare a stratului de sol este mai mare, cu atât pe suprafața haldelor de steril se dezvoltă un număr mai mare de plante, iar cu cât este mai mare numărul și masa speciilor de plante, cu atât este generată o cantitate mai mare de masă organică, care ulterior în decursul proceselor biochimice are loc transformarea acesteia (substanței organice) în humus. Autorii aduc sincere mulțumiri Dlui dr. Aurel Overcenco pentru discuțiile asupra rezultatelor obținute și sfaturile prețioase acordate.

178 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Concluzii 1. A fost stabilită dependența gradului de evoluare a regosolurilor, formate pe suprafața haldelor de steril de vârsta acestor halde. Cel mai înalt grad de evoluare a procesului de solificare îl reprezintă regosolul de pe suprafața haldei de 25 ani. 2. A fost demonstrat, că inițierea procesului de restabilire a biodiversităţii pe suprafața haldelor de steril este asigurată de materialul pământos de la suprafață haldei, alcătuit din straturi de roci neconsolidate şi soluri fosile de vârsta Pleistocenului Inferior. Acest material pământos dispune de potențialul necesar și în calitate de biotop, asigură inițierea procesului de apariție a biodiversității și formării orizontului primar de acumulare a humusului, precursor al orizontului A. 3. A fost evidențiată dependența procesului de restabilire a biodiversităţii pe suprafața haldelor de steril de vârsta acestor halde. Numărul speciilor de plante erbacee este determinat de vârsta haldelor, cu cât vârsta haldelor este mai mare, cu atât este mai mare numărul de specii care se dezvoltă pe acestea, exprimată prin următoarea relație: vârsta haldei (perioada de restabilire a covorului vegetal a speciilor), (ani)/ numărul de specii(unități) = 25:20:10:5:0/63:52:28:25:0. 4. A fost stabilită legitatea procesului de formare a solului pe suprafața haldelor de steril, care este exprimată prin faptul, că acesta (formarea regosolurilor) reprezintă un proces de evoluare a solului determinată de vârsta haldelor, numărul de specii care se dezvoltă pe suprafața haldelor și a conținutului de humus (substanță organică) formată de masa speciilor dezvoltate pe suprafața haldelor de steril), care în cazul dat, este exprimată prin următoarea relație: vârsta haldei), (ani)/numărul de specii (unități)/ conținutul de humus (substanță organică), (%) = 25:20:10:5:0/63:52:28:25:0/2,22:1,7 2:0,62:0,33:0,28. Bibliografie 1. Certan C., Bulimaga C., Burghelea A., Grabco N., Mogîldea V., Florenţă V., Ţugulea A. Evaluarea stării ecologice şi a biodiversităţii zonei de referinţă a carierei de calcar ,,Lafarge Ciment” (Moldova S.A.) (până la exploatare). //Mediul Ambiant, Nr. 3 (81), iunie 2015, p. 26-32. 2. Certan C., Bulimaga C., Grabco N., Mogîldea V., Burghelea A., Țugulea A. Evaluarea biodiversității amplasamentului carierei de calcar a S:A: „Lafarge Moldova” la etapa de exploatare. //Mediul Ambiant, nr. 4(82) August, 2015, p.21- 29. 3. Certan C., Bulimaga C., Grabco N. Evaluation of vegetation diversity of the limestone quarry „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. //Scientific Annals of the Danube Delta Institut. Vol. 23.Tulcea (România), 2018. p. 31-36. ISSN 1842 - 614X. ISSN online 2247 – 9902. 4. Bulimaga C., Derjanschii V., Jurminschii S., Certan C., Țugulea A. Starea faunei în zona de calcar a fabricii „Lafarge Ciment” din or. Rezina, Republica Moldova. //Buletinul Științific. Revista de Etnografie. Științele Naturii și Muzeologice(Serie Nouă), Nr. 26(39), 2017, p.32-38, ISSN 1857-0054. 5. Bulimaga, C., Certan C., Grabco N., Derjanschii V., Jurminschii S. //Evaluarea impactului carierei de calcar a uzinei „Lafarge Ciment”(Moldova) S.A. asupra biosferei. //Revista Noosfera, Nr.18, 2017, p. 50 – 64. 6. Bulimaga C., Burghelea A., Certan C. Studiul cuverturii de sol a zonei carierei de calcar pentru fabricarea cimentului la uzina „Lafarge Ciment” Moldova (S.A.). //Culegere de materiale ale Conferinței ştiințifice cu participare internațională, consacrată aniversării a 150-a de la apariţia ecologiei ca ştiinţă, a 70 de ani de la fondarea primelor instituții științifice academice și a 20 de ani de la înființarea USPEE „C. Stere”: „Problemele ecologice și geografice în contextul dezvoltării durabile a Republicii Moldova: realizări și perspective”, 14-15 septembrie 2016, Chișinău, Republica Moldova. Iași: Vasilianaʹ98, 2016. p. 393-398. ISBN 978-9975-9611-3-4. 7. Certan C., Bulimaga C., Grabco N. Studiul privind procesul de restabilire a ecosistemului degradat din cariera „Lafarge Ciment” (Moldova) S.A. or. Rezina. //Materialele Conferinței Științifice a

179 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Doctoranzilor Ediția a IV-a Volumul 1. Chișinău, 2017. p. 187-191. ISBN 978-9975-108-15-7. 8. Cristea, V.; Gafta, D.; Pedrotti, F. Fitosociologie. Cluj-Napoca: Ed. Presa universitară, 2004. 184 p. 9. Ciocârlan V. Flora ilustrată a României. Pteridophyta et Spermatophyta. Ed. a II. Editura Ceres. Bucureşti, 2000. 1136 p. 10. Gheideman T. Определитель высших растении МССР. Кишинев, Штиинца 1986, 638 c. 11. Negru A. Determinator de plante din flora Republicii Moldova. Chișinău, 2007. 391 p. 12. Andrei Ursu. Solurile Moldovei, Academia de Științe a Moldovei, Institutul de Ecologie și Geografie, Știința, 2011. 323 p. 13. Agenţia „Moldsilva”, Institutul de cercetări şi amenajări silvice. Ghid tehnic privind împădurirea terenurilor degradate, Chişinău, 2015. 81 p.

180 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia

IndIcele de nItrIfIcare a IonIlor de amonIu în apele de suprafaţă din OcOlul sivic Hârjauca sandu Maria, Tărîţă anatol, Moşanu elena, lozan raisa, Ţurcan sergiu Institutul de Ecologie şi Geografie rezumat Calculul Indicelui de Nitrificare a apelor de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca denotă valori de la 8 la 100% cu valori mai mari în luna octombrie, motivul fiind dezvoltarea în

timpul cald a biotei necesare nitrificării. Corelarea Initrif cu CBO5, conţinutul ionilor de clor şi sulfat practic lipseşte (r2=0,0055; 0,0078 şi 0,012), iar cu mineralizarea (r2=0,0949), duritatea (r2=0,1293), capacitatea de autoepurare (r2=0,1731) şi indicele de poluare a apei (r2=0,1853) este pozitivă de valoare mică, influenţa procesului fiind neesenţială. Cu CCO-Cr al apelor Indicele de nitrificare corelează negativ, deci substanţele chimic degradabile inhibă procesul de nitrificare (r2=0,1955). Cuvinte cheie: Indice de nitrificare, Ocolul Silvic Hârjauca, starea ecologică, parametrii chimici şi biochimici. Depus la redacţie 14 mai 2019 ------Adresa pentru corespondenţă: Sandu M., Institutul de Ecologie şi Geografie, str. Academiei, 1, MD 2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: [email protected]. introducere Una dintre problemele ecologice atât regionale cât şi globale este poluarea apelor naturale cu compuşii azotului (ioni de amoniu, nitriţi, nitraţi, etc.), care pot pătrunde în apele subterane, de suprafaţă, în sursele destinate consumului uman. Concentraţiile de amoniac şi azot mai mare de 1 mg/L au fost specificate ca indicator al poluării, cum ar fi deversările de ape uzate şi scurgerile din agricultură, fiind dăunători atât pentru animale cât si pentru oameni [2, 8, 14]. În apele de suprafaţă din Republica Moldova, îndeosebi în râurile mici, conţinutul ionilor de amoniu este foarte mare şi caracterizează apa ca degradată în conformitate cu Regulamentul cu privire la cerinţele de calitate a mediului pentru apele de suprafaţă [11]. De exemplu în apa r. Bâc, s. Gura Bâcului, de către Serviciul + Hidrometeorologic de Stat în 2018 s-au evidenţiat 26,7 mg/L NH4 iar în r. Răut, aval + or. Bălţi – 11 mg/L NH4 [12].

180 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia - Nitrificarea este oxidarea biologică a amoniacului cu oxigen în nitrit (NO2 ) de mai multe bacterii autotrofice, cea de bază fiind Nitrosomonas şi apoi în nitrat cu Nitrobacter [4, 13]. + - + - NH3/NH4 + O2 → NO2 + 3H + 2e - - + - NO2 + H2O → NO3 + 2H + 2e Procesul de nitrificare este caracterizat printr-un consum mare de oxigen + + (1 g N-NH4 necesită 4,6 g O2) şi o producţie mare de acizi (1 mol de N-NH4 formeaza 2 moli de H+) [5]. Metodele de bază, procedurile, tehnicile, echipamentele şi instrumentele analitice necesare monitorizării calităţii apei au fost dezvoltate şi testate într-o gamă largă de situaţii. Au fost sistematizate şi principiile, abordările şi proiectarea pentru evaluarea calităţii apei şi interpretarea datelor rezultate [3]. Activităţile de monitorizare depind, de asemenea, în mare măsură de nivelul de deteriorare a mediului acvatic. În fiecare etapă există un tip specific de monitorizare. Reieşind din faptul că amoniacul/ionii de amoniu apar în unele surse de aprovizionare a populaţiei cu apă subterană, iar apele subterane pot fi contaminate cu compuşii azotului, nitrificarea este larg răspândită în sistemele de distribuţie a apei potabile, în care se utilizează cloramina ca dezinfectant rezidual. În acest context a fost elaborat Indicele de nitrificare (N.I.) ca coeficient al factorilor care contribuie la creşterea şi inactivarea microorganismelor de oxidare a amoniacului cu monochloramină şi trihalometani [10]. S-a demonstrat o relaţie liniară între rata nitrificării şi valorile indicelui de nitrificare (N.I.). Când N.I. > 1 se consideră că a început nitrificarea. Pentru calcul sunt necesare concentraţiile reziduale de monocloramină, amoniac şi cei patru trihalometani, ca variabile de intrare [1]. Scopul prezentului studiu este de a evidenţia indicele specific procesului de nitrificare a ionilor de amoniu din apele naturale de suprafaţă, care ar trebui luat în considerare în cadrul monitorizării de bază, efectuată în mod curent asupra tuturor corpurilor de apă. Ca studiu de caz au fost selectate apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca. Metode şi metodologii

• Indicele de Nitrificare (Initrif) a apelor de suprafaţă. Pentru evaluarea procesului de nitrificare din apele de suprafaţă a fost elaborat

un Indice de nitrificare (Initrif) [15], care caracterizează intensitatea nitrificării ionilor de amoniu, ce are loc în condiţii naturale în prezenţa biotei şi al nivelului de poluare existent.

Formula de calcul al Indicelui de Nitrificare (Initrif) a apelor de suprafaţă implică concentraţia azotului amoniacal, azotit şi azotat din apa naturală: - - + Initrif = (N-NO3 · 100) : (N-NO3 + N-NO2 + N-NH4 ), unde - N-NO3 – concentraţia azotului azotat, mg/L; - N-NO2 – concentraţia azotului azotit, mg/L; + N-NH4 – concentraţia azotului amoniacal, mg/L. • Calculul Indicelui de Nitrificare a apelor de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca. Calculul Indicelui de Nitrificare a apelor de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca (OSH) a fost realizat folosind informaţia referitor la componenţa apei obţinută în cercetarea Institutului de Ecologie şi Geografie, Laboratorul Ecosisteme Naturale

181 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia şi Antropizate: Proiectul aplicativ 15.817.02.21A „Evaluarea integrată a impactului antropic asupra ecosistemelor reprezentative în scopul conservării şi extinderii Ariilor Naturale Protejate de Stat în contextul cerinţelor Directivelor UE”. • Studiul corelaţional al Indicelui de Nitrificare a apelor de suprafaţă din OSH. Pentru a evidenţia influenţa diferitor parametri ai apelor evaluate asupra valorii Indicelui de Nitrificare, în funcţie de concentraţiile acestora, a fost folosit studiul corelaţional cu implicarea a doua variabile numerice. După Cohen (1988) [6] interpretarea valorii coeficienţilor de corelaţie (r) este următoarea: <0,1 - foarte mic; 0,1↔0,3 - mic; 0,3↔0,5 - mediu; 0,5↔0,7 - mare; 0,7↔0,9 - foarte mare; >0,9 - aproape perfect. Pragul minim acceptat pentru o relaţie semnificativă statistic este considerat de 0,05. Rezultate şi discuţii Descrierea Ocolului silvic Hârjauca [7, 9]. Natura pitorească din zona Călăraşi este protejată de stat în: Rezervaţii peisagistice, Rezervaţii naturale silvice, Monumente naturale, 70 de arbori seculari. Rezervaţii naturale silvice: Sadova (229 ha), Hârjauca (344 ha), Oneşti (192 ha); Hidrologice: Hârjauca, („Izvorul tinereţii”, 1,5 ha), Nişcani (1 ha „la Jghiab”), Vălcineţ (0,5 ha „Izvorul lui Ştefan cel Mare”); Botanice: Hârjauca, (5,4 ha), Hârjauca– Şipoteni, Ocolul silvic Hârjauca, Gospodăria Silvică de Stat Călăraşi, parcela 36, subparcelele 8, 10, 31. Staţiunea balneologică „Codru”. Apa minerală de la Hârjauca se foloseşte pentru tratamentul mai multor maladii. Aici se află cunoscuta Staţiune balneologică „Codru”, care funcţionează pe baza apei minerale locale curative cu conţinut de hidrocarbonat, sulfat şi sodiu, similară cu apele „Essentuki-17”, „Jermuc” şi „Berezovski”. Parametrii de calitate a apei de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca. Componenţa apei de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca a fost evaluată în probele colectate în primăvara (mai) şi toamna (octombrie – oct.) a. 2016, cercetare realizată în Proiectul aplicativ 15.817.02.21A „Evaluarea integrată a impactului antropic asupra ecosistemelor reprezentative în scopul conservării şi extinderii Ariilor Naturale Protejate de Stat în contextul cerinţelor Directivelor UE”. S-a constatat că apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca au pH-ul în limita valorilor 6,5-9,5. Culoarea, turbiditatea (cu excepţia probei lacului din parcela 65), conţinutul compuşilor azotului şi fosforului caracterizează apele de clasa I-III de calitate (bună − poluare medie), variind în unele cazuri semnificativ între probele de primăvara

şi cele de toamnă (de ex. proba din parcela 65 – turbiditate). Valorile CCO-Cr şi CBO5

în ape au variat nesemnificativ între probele de primăvara şi cele de toamnă: CBO5 de la 1,8 la 14,2 mg/L O, iar în mlaştina lângă lacul „Roşu” în luna mai fiind 81 mg/L O. Consumul chimic de oxigen (CCO-Cr) a avut valori de la 4,1 la 78,2 mg/L O (clasa de calitate a apei de la I la IV), iar în mlaştina lângă lacul „Roşu” în luna mai fiind de 154 mg/L O (clasa de calitate >V). Capacitatea de autoepurare a apei a fost depistată de la mică (0,14) la medie (0,3-0,53). Conţinutul clorofilei a fost evaluat în apa din iazul din preajma mănăstirii Hârjauca, care era intens colorată verde, fiind de 64,2 mg/L, ceea ce corespunde clasei III-IV de calitate. + - - Valorile concentraţiei compuşilor azotului (N-NH4 , N-NO2 , N-NO3 ) din apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca, şi Indicele de Nitrificare a apei, calculat în baza lor, sunt prezentate în tabelul 1.

182 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia

Calculul Initrif a apelor de suprafaţă din OSH denotă valori de la 8% (Lac secat, parcela 65, luna mai) la 100% (Lac, Şipoteni, parcela 16, luna mai), în marea majoritate valorile sunt mai mari în luna octombrie, motivul fiind dezvoltarea în timpul cald a biotei necesare procesului de nitrificare. Pentru a evidenţia influenţa diferitor parametri caracteristici apelor de suprafaţă

evaluate din OSH asupra valorii Initrif a fost folosit studiul corelaţional cu valorile consumului biochimic şi chimic de oxigen, capacităţii de autoepurare şi al Indicelui de poluare a apei.

Valorile CBO5, CCO-Cr, capacităţii de autoepurare, indicelui de poluare şi de Nitrificare a apelor de suprafaţă din OSH sunt prezentate în tabelul 2. + - - Tabelul 1. Valorile concentraţiei N-NH4 , N-NO2 , N-NO3 , ∑ Nneorg din apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca şi ale Indicelui de Nitrificare a apei.

+ - - N-NH4 N-NO2 N-NO3 suma Nneorg Nr. Localizarea în OSH luna Initrif, % mg/L N mai 0,32 0 0,147 0,467 31 1 Iaz, Leordoaia oct. 0,26 0,004 0,54 1,092 49 mai 3,42 0 0,29 3,71 8 2 Lac secat, parcela 65 oct. 1,09 0 0,20 1,29 16 3 Rezervor, parcela 58 oct. 1,32 0,015 0,97 2,305 42 mai 0 0 0,045 0,045 100 4 Lac, Şipoteni, parcela 16 oct. 0,50 0,018 0,136 0,654 21 5 Lac, parcela 39 oct. 0,67 0,045 4,50 5,215 86 mai 0,67 0 0,16 0,83 19 6 Iaz, mănăstirea Hârjauca oct. 0,74 0 1,03 1,77 58 mai 0,41 0 0,145 0,555 26 7 Lac, Gârbovăţ. Canton 4 oct. 0,44 0 0,36 0,80 45 Mlaştină lângă lacul mai 0,79 0 0,16 0,95 17 8 ,,Roşu” oct. 0,51 0 0,40 0,91 44

Tabelul 2. Valorile CBO5, CCO-Cr, capacităţii de autoepurare, ale indicelui de poluare şi de Nitrificare a apelor de suprafaţă din OSH Nr I , CBO CCO-Cr Localizarea în OSH luna nitrif 5 CA IPAcc d/o % mg/L O mai 31 1,80 6,9 0,33 79 1 Iaz, Leordoaia oct. 49 2,30 6,6 0,27 - mai 8 11,00 61,4 0,23 29 2 Lac secat, parcela 65 oct. 16 14,20 78,2 0,14 58 3 Rezervor, parcela 58 oct. 42 1,90 4,1 0,46 77 mai 100 11,30 6,2 0,51 81 4 Lac, Şipoteni, parcela 16 oct. 21 1,75 5,8 0,30 76 5 Lac, parcela 39 oct. 86 2,10 7,4 0,28 66 mai 19 12,10 48,8 0,24 6 Iaz, mănăstirea Hârjauca oct. 58 11,60 53,1 0,22 55 mai 26 4,20 17,2 0,19 - 7 Lac, Gârbovăţ, Canton 4 oct. 45 3,30 19,0 0,22 72 mai 17 12,00 154 0,53 - 8 Mlaştină lângă lacul ,,Roşu” oct. 44 81,00 46,8 0,26 58

Initrif – indicele de nitrificare; IPAcc – Indicele de poluare a apei; CCO-Cr – consumul chimic de oxigen; CBO – consumul biochimic de oxigen; CA – Capacitatea de autoepurare

183 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia

A fost evidenţiat că corelarea Initrif cu CBO5, conţinutul ionilor de clor şi sulfat practic lipseşte (r2 = 0,0055; 0,0078 şi 0,012), deci substanţele degradabile biochimic, clorurile şi sulfaţii prezente în apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca nu influenţează (pozitiv sau negativ) procesul de nitrificare. Cu mineralizarea şi duritatea apei corelarea este pozitivă de valoare mică (r2=0,0949 - 0,1293) (fig. 1), deci influenţa procesului este neesenţială.

2 Figura 1. Corelarea Initrif cu mineralizarea (a: y=18,088x + 312,91; r = 0,0949) şi duritatea apei (b: y= 0,2774x + 4,5341; r2 = 0,1293). Indicele de nitrificare corelează pozitiv de asemenea cu capacitatea de autoepurare (r2=0,1731) şi indicele de poluare (r2=0,1853) a apelor de suprafaţă din OSH, astfel substanţele poluante din ape influenţează slab pozitiv procesul de nitrificare (fig. 2).

Figura 2. Corelarea Initrif cu capacitatea de autoepurare (a: y=0,0156x + 0,2093; r2 = 0,1731) şi indicele de poluare (b: y=2,2503x + 52,813; r2 = 0,1853). Valoarea CCO-Cr al apelor de suprafaţă din OSH şi Indicele de nitrificare corelează negativ. Concomitent cu creşterea concentraţiei substanţelor chimic degradabile, descreşte valoarea Initrif, deci aceste substanţe din ape inhibă procesul de nitrificare, dar slab, fiind 2r =0,1955 (fig. 3).

Figura 3. Corelarea Initrif cu CCO-Cr al apelor de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca.

184 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Ecologia şi Geografia Un argument al influenţei slabe a parametrilor chimici şi biochimici asupra indicelui de nitrificare a ionilor de amoniu în apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca este natura substanţelor prezente în apă, prevalând cele de origine naturală, specific pentru ariile naturale protejate de stat. Concluzii • În apele de suprafaţă din OSH s-a constatat un indice de nitrificare de la 8% (Lac secat, parcela 65, luna mai) la 100% (Lac, Şipoteni, parcela 16, luna mai), în marea majoritate valorile fiind mai mari în luna octombrie.

• Corelarea Initrif cu CBO5, conţinutul ionilor de clor şi sulfat practic lipseşte (r2 = 0,0055; 0,0078 şi 0,012), deci nu este influenţă (pozitivă sau negativă) în procesul de nitrificare. • Corelarea cu mineralizarea (r2=0,0949), duritatea (r2=0,1293), capacitatea de autoepurare (r2=0,1731) şi indicele de poluare a apei (r2=0,1853) este pozitivă de valoare mică, deci influenţa procesului este neesenţială. • Cu CCO-Cr al apelor de suprafaţă din OSH Indicele de nitrificare corelează negativ, deci substanţele din ape inhibă procesul de nitrificare, dar slab, fiind r2=0,1955 (mic). • Un argument al influenţei slabe a parametrilor chimici şi biochimici asupra indicelui de nitrificare a ionilor de amoniu în apele de suprafaţă din Ocolul Silvic Hârjauca este starea ecologică specifică pentru ariile naturale protejate de stat. Bibliografie 1. An Investigation of Nitrification Predictors and Factors in Two Full-Scale Drinking Water Distribution Systems by Daniel Scott. A thesis presented to the University of Waterloo in fulfillment of the thesis requirement for the degree of Master of Applied Science in Civil Engineering. Waterloo, Ontario, Canada, 2012, 208 p. https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/6450/Scott_Daniel.pdf.. 2. Bahnarel I., Pantea V., Şalaru I., et al. Supravegherea de Stat a Sănătăţii Publice în Republica Moldova (Raport Naţional). Chişinău, 2014, 244 p. 3. Chapman D. Water quality assessments: a guide to the use of biota, sediments and water in environmental monitoring. 1996, 2nd Edition, London, 651 p. ISBN 0 419 21590 5 (HB) 0 419 21600 6 (PB). 4. Chen S, Hu Y. Use of Bacillus subtilis in purification of slightly-polluted water. Acta Scienctiae Circumstantiae, 2011, nr. 31(8), p. 1594-1601. 5. Cirello J., Rapaport R. A, etc. The question of nitrification in the Passaic River, New Jersey: Analysis of historical data and experimental investigation. Water Research, 1979, vol. 13, issue. 6, p. 525–537. https://doi.org/10.1016/0043-1354(79)90048-4. 6. Cohen Jacob. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. Second Edition. 1988, 559 p. ISBN 0-8058-0283-5 7. Consiliul Raional Călăraşi. Resurse turistice naturale. http://www.calarasi.md/index.php/ turism/65-resurse-naturale-turistice. 8. Elghobashy HA, Zaghloul KH, Metwally M Effect of some water pollutants on the Nile tilapia Oreochromis niloticus collected from the River Nile and some Egyptian Lakes. Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries, 2001, nr. 5(4), p. 251-279. 9. Florea Serafim. Potenţialul turistic al Republicii Moldova.Chişinău, 2005, 352 p. 10. Gerald E., Speitel Jr., Ramakrishnan Kannappan. Benjamin M. Bayer. The nitrification index: A unified concept for quantifying the risk of distribution system nitrification. Journal – American Water Works Association, 2011, vol. 103(1), p. 69-79. https://doi.org/10.1002/j.1551-8833.2011.tb11383.x. 11. Hotărârea Guvernului Republicii Moldova nr. 890 din 12.11.2013 pentru aprobarea Regulamentului cu privire la cerinţele de calitate a mediului pentru apele de suprafaţă. Monitorul Oficial din 22.11.2013, nr. 262-267, art. nr. 1006. 12. http://www.meteo.md/index.php/calitatea-mediului/c/buletine-curente/.

185 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi 13. Werner D, Newton WE (Eds) Nitrogen fixation in agriculture, forestry, ecology, and the environment. Springer Science & Business Media, 2005, nr. 4(12), p. 255-276. 14. Опополь Н. И. Добрянская Е. В. Нитраты. Кишинэу, 1986, 37 с. 15. Савельев О. В., Чеснокова С. М. Оценка допустимой антропогенной нагрузки малых водотоков по их самоочищающей способности. Проблемы региональной экологии, 2011, № 1, c. 6-12.

186 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi

CĂRŢI NOI

Рецензия на монографию “Основы управления технологическими процессами возделывания овощных культур в открытом грунте”. Автор: доктор с/х наук Ботнарь Василий Федорович, директор Института генетики, физиологии и защиты растений АНМ. Кишинэу: издательство «Print-Caro», 2018. 347 с. ISBN 978-9975-56-519-6 Во второй половине ХХ века основное внимание в развитии сельского хозяйства стали уделять разработке фундаментальных и прикладных научных основ программирования урожая с/х растений и его качества в конкретных почвенно-климатических условиях их возделывания. Хорошие результаты в этом направлении были получены учеными из Германии, США, Франции, России, Италии, Израиля, Испании, Турции и др. В Республике Молдова исследованиями по разработке научных основ программирования урожая основных возделываемых культур проводили научные коллективы НИИПК “Селекция”, ИПАЗП “Н. Димо”, ИР “Порумбень”, НИИСиВ, ГАУМ и др. Эти работы в условиях Молдовы осуществлялись в основном под руководством академика М.Ф. Лупашку, член- корреспондента П.И. Патрона и доктора хабилитат сельскохозяйственных наук Ботнаря Василия Федоровича. На основе полученных экспериментальных данных было издано немало монографий, учебников, сборников, научных статьей и практических рекомендаций, были проведены научные съезды, симпозиумы, конференции и практические семинары по обобщению и внедрению в практику полученных результатов. Опыт программированного возделывания зерновых и технических культур показывает, что применение современных методов про граммирования урожая способствует значительному увеличению продуктивности растений и улучшению качества полученного урожая. Однако, в овощеводстве метод про граммирования урожая еще не нашел широкого применения, хотя в этой отрасли, как наиболее интенсивной и трудоемкой, такой подход к планированию и оперативному управлению технологическими процессами особенно необходим для обеспечения получения гарантированных высоких и качественных урожаев. Недавно издательством «Print-Caro» по рекомендации Ученого совета Института генетики, физиологии и защиты растений АН Молдовы была издана монография “Основы управления технологическими процессами возделывания овощных культур в открытом грунте”, автор известный ученый в области программирования урожаев, доктор с/х наук Ботнарь Василий Фёдорович, директор Института генетики, физиологии и защиты растений АНМ, лауреат Национальной премии Республики Молдовы. Монография высоко оценена и представлена к печати академиком РАН, РАСХН, доктором сельскохозяй ственных наук, профессором Якушевым В.П. и академиком АНМ, доктором математических наук, профессором Чиобан М.М.

186 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Монография является основополагающей при разработке агротехнологических решений с учетом достижений математического моделирования процессов в системе “почва-растение-атмосфера”. В ней, на основе проведенных автором многолетних исследований с использовани­ем методов системного анализа, изложены основные закономерности формирования урожая и качества овощной продукции, обоснована необходимость разработки методологических подходов управления технологическими­ процессами производства овощей в открытом грунте, обеспечивающих получение заранее программированного уровня урожайности, при сохранении почвенного плодородия и соблюдении природоохранных требований, обоснована необходимость разработки и внедрения в производ­ство дифференцированных технологических решений с учетом конкретных поч­венно-климатических условий региона. Работа содержит 7 глав, 259 научных источников, большое количество таблиц, графиков, схем и рисунок, изложенных на 347 страницах. В первой главе “Анализ современного уровня и ресурсов производства овощей” освещены организационно-экономические аспекты производства овощей и агроэкологические ресурсы их производства, проведен анализ технологий возделывания овощных культур и эффективности их внедрения в производство и уровня агротехнологических исследований в овощеводстве. Общая характеристика продукционного процесса и методов исследований, влияние удобрений на содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в почве на рост и развитие растений, содержание питательных веществ в органах растений, потребление элементов минерального питания, изложены автором во второй главе “Продукционный процесс и закономерности формирования урожая”. В третьей главе “Влияние условий возделывания на урожайность овощных культур” и в четвертой главе “Влияние условий возделывания на качество овощной продукции” показана изменчивость урожаев овощных культур, комплексное действие агротехнических факторов и влияние минеральных удобрений на урожай и качество плодов томата в зависимости от сорта и условий возделывания. Агроэкологические принципы программирования урожаев овощных культур, планирование урожая по расходу воды, расчет норм удобрений, расчет густоты растений на планируемый урожай изложены в пятой главе. Шестая глава “Моделирование продукционного процесса растений как метод исследования и средство управления в земледелии” посвящена развитию методов математического моделирования агроэкосистем и основных составляющих продукционного процесса растений, в частности моделирования теплового, радиационного и водного режимов, процессов роста и развития растений, идентификации и оценки параметров моделей. Последнея глава “Методологические основы управления агротехнологией” посвящена важнейшей проблеме, касающейся принципов построения и оптимизации технологического процесса, управления водным режимом и минеральным питанием овощных растений, принципам построения и реализации базовых дифференцированных многовариантных агротехнологий на примере базовой технологии возделывания поздней белокочанной капусты, томата и овощного гороха. Таким образом, в работе дается изложение теории и практики управления техно­логиями возделывания овощных культур, обеспечивающих дифференциацию технологических решений с учетом кон­кретно складывающихся почвенно-климатических и хозяй­ственных условий, перехода от частных к системным технологическим процессам возделывания овощных культур в открытом грунте.

187 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Вместе с тем, автор подчеркивает необходимость совершенствования используемых в практике и разработ ки новых методов управления технологическими про цессами, оптимизации норм и сроков полива, плотности по сева, доз удобрений и сроков их внесения в зависимости от биологических особенностей отдельных групп сортов с уче- том фактического состояния почвенно-климатических пара метров, обеспечивающих получение в планируемые сроки овощной про дукции высокого качества. Монография должна стать настольной книгой для широкого круга научных исследователей в области сель ского хозяйства и информационных технологий, производителей овощной продукции, агро метеорологов, экологов, физиологов растений и студентов.

Академик ФУРДУЙ Теодор Академик ГАИНА Борис Доктор ТУДОРАКЕ Георгий Доктор КИРИЛЛОВ Александр

188 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi

Recenzie la manualul „Siguranța alimentelor” autor: Mihail Tomșa Chișinău, Tipografia Centrală, 2018, 619p. ISBN 978­9975­144­71­1. Manualul „Siguranţa alimentelor” este rezultatul experienţei didactice şi ştiinţifice a profesorului universitar Mihail Tomşa în domeniul siguranţei alimentelor, fiind deosebit de util pentru studenţi, masteranzi, doctoranzi şi specialişti de profil sanitar veterinar, care asigură inofensivitatea şi salubritatea produselor alimentare, precum şi pentru specialiştii din domeniul de producere a industriei alimentare, comerţului şi sectorului agroalimentar. Această lucrare reprezintă un studiu de referinţă în unul dintre cele mai importante domenii ale medicinei veterinare care asigură garanţia ocrotirii sănătăţii publice pe baza supravegherii continuă a alimentelor în simbioza multiplelor schimbări ale ultimelor decenii în acest domeniu. Concomitent cartea elucidează noi aspecte ale domeniului calităţii, siguranţei şi securităţii produselor alimentare, constituind un veritabil punct de reper în menţinerea şi fortificarea ştiinţifică a acestora. Pe parcursul timpurilor medicina veterinară a fost supusă unor evenimente de modificări administrative permanente, restructurări neîntrerupte în majoritatea cazurilor neîntemeiate etc. cu consecinţe negative asupra activităţii sanitare veterinare în asigurarea siguranţei alimentare în fluxul de degradare continuă a acesteia. Sarcinile sporite care revin medicinii veterinare în siguranţa alimentară la etapa actuală de dezvoltare a economiei naţionale şi care sunt puse spre rezolvare medicului veterinar, reclamă o preocupare continuă în direcţia documentării ştiinţifice, o încadrare cât mai deplină în actualitate, o viziune clară asupra direcţiilor în care evaluează procesele de producţie, o luptă consecventă pentru promovarea performanţelor tehnologiei alimentare diferenţiate.

188 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi La o bună parte dintre aceste obiective încearcă să răspundă acest manual întitulat „Siguranţa alimentelor”, în care profesorul universitar Mihail Tomşa tratează multilateral, în mod clar, cronologic şi riguros diverse particularităţi biologice care garantează, în primul rând, inofensivitatea produsului alimentar, inclusiv calitatea şi siguranţa acestuia. În acelaşi timp, manualul este dedicat tuturor operatorilor din domeniul alimentar, începând de la diversitatea proceselor biologice ale sectorului agroalimentar, până la punerea pe piaţă şi pe masa consumatorului a produsului finit. În particular, manualul este destinat şi unui şir de structuri secundare, cu diverse nivele şi aporturi tangenţiale în asigurarea siguranţei alimentare, dintre care instituţiile de învăţământ şi cercetare cu profil specific şi din domeniul alimentar, instituţiile de stat şi ramurale de supraveghere, protecţie, audit şi control ale siguranţei alimentare şi ordinii publice, laboratoarele responsabile de încercările şi analiza alimentelor, inclusiv a celor de referinţă şi, nu în ultimul rând, instituţiile implicate în supravegherea şi evidenţa sănătăţii populaţiei din sectorul alimentar. Lucrarea evaluată constituie un reper remarcabil în continuitatea evolutivă a pregătirii „resurselor umane de o înaltă calificare” pentru performanţele siguranţei alimentelor în Republica Moldova, iar cursul disciplinei didactice supusă evaluării este bine dimensionat şi optimal structurat în acest volum destul de cuprinzător. Autorul a reuşit să elaboreze o sinteză multilaterală şi amplă a activităţii sanitare veterinare, literaturii de specialitate, punând accentul mai mult pe bazele ştiinţifice ale salubrităţii alimentelor ca factor primordial al asigurării sănătăţii publice. Prevederile manualului includ rezultate originale şi elucidează noi principii conceptuale şi teorii evidente în domeniul siguranţei alimentare. Progresul tehnico-ştiinţific, care s-a manifestat în ultimii ani în siguranţa alimentelor, noile concepte şi teorii în domeniul biotehnologiilor obţinerii produselor inofensive şi calitative realizate la nivelele superioare ale continuităţii dezvoltării ştiinţifice au determinat necesitatea elaborării manualului „Siguranţa alimentelor”. Conţinutul manualului este profund, cu caracter didactic şi ştiinţific, din specificul cărora rezultă un şir de aspecte aplicative în vederea stabiliri diferenţiate a tehnicilor şi tehnologiilor adecvate la derularea procesului de asigurare a populaţiei cu nutrienţi sanogeni şi o alimentaţie sigură. Manualul este structurat cuprinzător pe 620 de pagini în 18 capitole, care multilateral şi raţional includ în consecutivitate bazele siguranţei lanţului alimentar. Prin urmare, sunt elucidate principalele aspecte ale evoluţiei alimentelor, legislaţiei alimentare şi principiile siguranţei alimentelor. De asemenea, sunt prezentate compartimentele de descriere ale importanţei fiziologice a alimentelor şi a calităţii acestora şi posibile studii ale mecanismelor menţinerii homeostaziei structural-biochimice, dar şi standardizarea, trasabilitatea şi sistemele existente de certificare în sectorul agroalimentar. Un rol aparte le revine indicatorilor de calitate microbiană, inofensivitate microbiologică şi toxicologică a materiei prime şi a produsului finit. În capitole separate sunt prezentate particularităţi ale impactului bolilor virotice asupra produselor alimentare, contaminarea alimentelor cu microtoxine, boli produse de agenţi patogeni de diversă origine în patologia umană, organismele modificate genetic şi aditivii alimentari. Pericolele chimice cu poluanţii organici persistenţi sunt elucidate în funcţie de substanţele active şi posibilele ameninţări cu ocuparea unui volum semnificativ, urmat de esenţa examenelor de laborator, coduri, analiza riscurilor etc. în asigurarea calităţii şi siguranţei agroalimentare. Prezentul manual universitar cuprinde date ştiinţifice de mare utilitate teoretică şi practică ce dovedeşte că autorul are pregătire excelentă, bogată cultură didactică şi ştiinţifică şi o experienţă practică amplă, care îi permite de a formula generalizări adecvate ale multor savanţi de profil, concluzii corecte şi recomandări utile în domeniul siguranţei alimentare. Nivelul ştiinţific al lucrării prezentate este înalt şi vine în deplină concordanţă cu complexitatea şi importanţa problematicii abordate.

189 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Pe lângă dorinţa de a pune la îndemâna studentului şi a cititorului în ansamblu, un material didactic şi ştiinţific util, lucrarea de faţă concomitent mai are scopul de a îmbogăţi literatura ştiinţifică din domeniul sacru al medicinei veterinare – siguranţa alimentară a Republicii Moldova. Astfel considerăm că elaborarea lucrării concepută şi realizată de un specialist cu îndelungată activitate didactică şi cu rezultate de prestigiu în activitatea ştiinţifică este oportună, apreciem la un nivel superior valoarea şi caracterul didactico­ştiinţific şi practic al manualului universitar „Siguranţa alimentelor”, editat în conformitate cu cerinţele actuale şi sincer ne expunem, sentimentul de apreciere, pentru contribuţia remarcabilă pe care domnul Mihail Tomşa a adus­o prin acest manual universitar siguranţei alimentare. Ciochină Valentina, doctor în științe biologice, conferențiar cercetător, cercetător științific coordonator, Institutul de Fiziologie și Sanocreatologie; Balan Ion, doctor habilitat în științe biologice, conferențiar cercetător, șef laborator, Institutul de Fiziologie și Sanocreatologie

190 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi

Рецензия на монографию „Селекция томата на устойчивость к стрессовым абиотическим факторам с использованием гаметных технологий”. Автор: МАКОВЕЙ Миланья Дмитриевна. Кишинэу: Типография “Print- Caro”, 2018, 473 С. ISBN 978-9975-56-565-3 Зависимость уровня урожая от климатических условий, таких, как поздние заморозки, экстремальные температуры и регулярно повторяющиеся засухи вызывают необходимость кардинального изменения селекционных программ при создании новых сортов сельскохозяйственных культур. В связи с этим эффективность обновления сортового состава томата, весьма актуальна, и реально осуществима при условии наличия соответствующего исходного материала и применении новых методов в практической селекции. Одним из таких методов является гаметная селекция, которая обладает высокой интенсивностью эксперимента, и считается наиболее результативной в плане оценки характеристик генотипов на экологическую устойчивость. Использование не нашедших до сих пор широкого применения методов гаметной селекции в практической селекции выводит работу на новый научный уровень. Данный метод, являясь базовым в исследованиях, одновременно органично автором дополняется традиционными классическими методами селекции томата, что позволяет комплексно подходить к решению задач создания новых более устойчивых и резистентных сортов. В монографии обобщаются основные достижения в области гетерозисной селекции томата с представлением результатов по созданию принципиально нового и ценного исходного материала, который предусматривает решение самых актуальных задач при создании гетерозисных гибридов и удешевления процесса их семеноводства. Представлены результаты скрининга культурного и мутантного генофондов томата, по

190 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi устойчивости их генотипов к неблагоприятным факторам внешней среды (жара, холод, засуха). Для дифференциации и систематизации полученного в процессе скрининга, обширного экспериментального материала автором разработана и предложена шкала, которая позволяет классифицировать образцы по уровню и типу устойчивости. Показан широкий спектр изменчивости по двум разным признакам мужского гаметофита – устойчивость пыльцы и устойчивость по длине пыльцевых трубок. Установлено, что степень устойчивости к жаре, холоду и засухе детерминируется разными генетическими системами не только в целом по генотипу, но и по отдельным его признакам. Этот вывод является принципиально новым и может быть использован при оценки и отборе генотипов, способных в экстремальных условиях среды формировать длинные пыльцевые трубки, обеспечивающие хорошее плодообразование. Разработана методика определения адаптивного потенциала генотипов с использованием температурных режимов разной интенсивности и временной длительности. Подобные исследования на образцах томата проведены впервые и являются весьма ценными. Положительные результаты дают основание для их рекомендации селекционерам в практической работе в процессе создания новых сортов и гибридов с заданными свойствами. В рецензируемой работе представлен подробный анализ мутантного генофонда томата. В ней рассматривается возможность использования мутантов в качестве новой зародышевой плазмы по устойчивости мужского гаметофита к стрессовым абиотическим факторам (жара, холод, засуха). Особое внимание уделяется изменчивости признаков пыльцы, под действием факторов внешней среды. Одновременно раскрывается генетический потенциал мутантного генофонда с учетом характера проявления и степени изменчивости целого ряда и хозяйственно-ценных признаков. Определены лимиты фенотипической и экологической изменчивости признаков репродуктивной системы мутантных растений. Показано влияние генотипа и условий выращивания на вариабельность большого числа хозяйственно-ценных признаков, что особенно важно при подборе пар для скрещиваний и выборе методов их изучения, как в обычной, так и гетерозисной селекции. Эти исследования открывают широкие возможности для активного внедрения мутантных форм в процесс селекции новых сортов и гибридов томата, устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды. Большой интерес представляют результаты исследований направленных на детальный анализ биологических процессов, происходящих в пыльцевом зерне (содержание ДНК в ядрах вегетативных и генеративных клеток пыльцы, и функциональная активность хроматина) при оптимальных условиях и под действием высокой и низкой температур. Показана дифференциальная изменчивость цитохимических параметров пыльцы от

генотипических особенностей родительских линий и их гибридов F1, под влиянием разных температурных факторов. Данные характеристики можно использовать как стартовую площадку при разработке и выявлении режимов воздействия на пыльцу с целью максимальной дифференциации генотипов по каждому из предложенных параметров, и подбору пар для скрещиваний. Несомненный интерес представляет приведенная в монографии информация, о

закономерностях наследования (hp) гибридами F1 признаков характеризующих их устойчивость к температурным стрессам (жара, холод). Установлены особенности наследования в зависимости от исходных родительских форм и уровня их устойчивости к факторам отбора, которые указывают на рецессивный характер этих признаков. Выявленные закономерности наследования устойчивости к температурным стрессам по признакам пыльцы являются принципиально новыми, и могут служить важной характеристикой в процессе гетерозисной селекции для осуществления обоснованного подбора родительских пар для скрещивания.

191 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Personalităţi notorii Автором с использованием коэффициента наследуемости (h2), определяется доля

влияния родительских компонентов на наследование гибридами F1 устойчивости к высокой и низкой температурам по признакам мужского гаметофита - жизнеспособность, жаро- и холодостойкость пыльцы. Показано, что стабильная передача устойчивости к

стрессам потомствам первой генерации (F1), обеспечивается материнскими формами. При более высоких температурных режимах и временных экспозициях воздействия на пыльцудоля влияния взаимодействия родительских компонентов на проявление

устойчивости у гибридов F1 усиливается. Использование данного эффекта дает возможность рационально планировать подбор пар для скрещивания и прогнозировать эффективность селекции, что очень важно при селекции на устойчивость к стрессовым температурам. Применяя термообработку пыльцы в процессе создания устойчивого к высокотемпературным режимам исходного материала, автором выявлена высокая внутрипопуляционная гетерогенность генотипов, что позволило выделить устойчивые популяции на разных стадиях онтогенеза спорофит (длина проростков), гаметофит (длина пыльцевых трубок) и продуктивность взрослых растений. Интересными являются результаты изучения роли трансгрессий в селекции на устойчивость. Показана возможность раннего прогнозирования

и отбора устойчивых трансгрессивных рекомбинантов в F2 с дальнейшей оценкой селекционной ценности потомств лучших рекомбинантов в

поколениях F3, F4, F5. В работе обоснована эффективность использования в скрещивании генетически контрастных и географически отдаленных форм для создания ценного исходного материала. Подтверждением является ряд отселектированных высокопродуктивных линий с оптимальным сочетанием таких признаков как: продуктивность, масса, окраска плода и устойчивость к жаре и засухе. Большой интерес представляют результаты, полученные Маковей М.Д. в процессе изучения и сравнительного анализа эффективности использования разных методов отбора: – гаметофитных, спорофитно-гаметофитных и традиционных. Отмечено, что более результативным является последовательное чередование спорофитно-гаметофитных отборов. Применение комбинированного отбора по спорофиту и гаметофиту под

действием высокой температуры на ранних этапах (F1 – F3), приводит к получению более устойчивых потомств к условиям внешней среды и обладающих комплексом нужных для производства свойств: разного срока созревания, с высокими вкусовыми качествами, высокопродуктивных. В монографии широко обобщены достижения гетерозисной селекции томата и представлены результаты собственных исследований по созданию исходного материала с учетом характеристик мужского гаметофита. Изучены закономерности наследования большого числа хозяйственно-ценных признаков для гетерозисной селекции. Выявленные закономерности показывают зависимость направления доминирования их от компонентов скрещивания, что указывает на возможность управления доминированием признаков с помощью правильного подбора исходных форм для гибридизации. Особенно значимы результаты, полученные автором при работе с мутантными маркерными признаками (rin, nor, ls) в том числе определяющих стерильность растений (ex,ex-2 и ps, ps-2). Дана характеристика новых линий томата (созданных автором) с разным набором мутантных генов по качеству и объему продуцируемой ими пыльцы с представлением морфо-биологических особенностей пыльцевых зерен в зависимости от возрастных особенностей растения (уровень положения соцветия на главном стебле). Показана дифференциальная реакция каждой линии по перечисленным признакам на

192 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Personalităţi notorii действие высокотемпературного стресса. Изменчивость этих признаков зависит от возрастных особенностей растения, факторов среды, и при этом разные признаки одного генотипа варьируют в неравной степени, имея определенные пределы. Столь глубокий подход и выявленные закономерности изменчивости признаков репродуктивной системы, и, в особенности мужского гаметофита показывают значимость приведенных в работе

результатов для решения актуальных задач при создании гетерозисных гибридов F1 и

процесса их семеноводства. Эффективность комплексного подхода к исследованиям подтверждена созданием серии новых линий и сортов томата с разным уровнем и типом устойчивости к абиотическим стрессовым факторам в сочетании с высокой продуктивностью и товарностью плодов различного назначения Представленные в монографии материалы заслуживают высокой оценки. Изложенные в ней принципы и подходы к проблеме создания исходного материала, выявляют и показывают и пути его использования непосредственно в практической селекции. Они вносят весомый вклад в теорию и практику селекции томата и, несомненно, должны широко использоваться научными сотрудниками в селекционной и семеноводческой практике, а также студентами, мастератами и докторантами. Василий Федорович Ботнарь Доктор хабилитат сельскохозяйственных наук

193 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Cărţi noi Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Personalităţi notorii

PERSONALITĂŢI NOTORII

NICOLAE DIMO 60 DE ANI DE LA TRECEREA ÎN NEFIINŢĂ Printre personalităţile notorii care au proslăvit Moldova un loc deosebit aparţine academicianului Nicolae Dimo, în cinstea căruia a fost numită o stradă în sectorul Râşcani din oraşul Chişinău, şi o stradă din oraşul Durleşti. Viaţa şi activitatea multilaterală şi plină de evenimente a savantului merită să fie comemorată de urmaşi. Nicolae Dimo s-a născut la 30 noiembrie 1873 în oraşul Orhei, pe malul Răutului. Părinţii lui erau agricultori, dar fără pământ propriu; tatăl era arendator. Terminând şcoala primară în anul 1885 pleacă la Chişinău şi face studiile la Liceul Real, care îl absolveşte cu succes în 1895. În acelaşi an pleacă la Noua Alexandrie (Pulava, Polonia, pe atunci în componenţa imperiului Rus), unde era al doilea Institut Agronomic din ţară, organizat şi condus de renumitul Dokuceaev, fondatorul pedologiei genetice – Ştiinţa solului. În acest institut în anul 1894 a Academicianul Nicolae Dimo fost organizată prima în lume Catedră de Pedoogie (1873–1959) genetică condusă de colaboratorul lui Dokuceaev N. Sibirţev, care apreciază calităţile şi capacităţile profesionale a studentul Dimo.

193 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Personalităţi notorii Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts În anul 1899 N. Dimo începe activitatea de pedolog în regiunea Saratov unde studiează solurile salinizate a regiunilor xerofite Kamâşin şi Ţariţân (azi Volgograd) şi împreună cu botanistul A. Keller publică renumita monografie „În regiunea semideşertului” (1907). Renumitul academician B. Polânov, avea să scrie: „Apariţia acestei cărţi a fost un eveniment extraordinar în ştiinţa noastră şi deodată l-a înnaintat pe N. Dimo în rândurile savanţilor de frunte”. În anul 1910 N. Dimo pleacă la Moscova unde devine preşedinte al Comitetului Pedologic. El organizează expediţii pedologice în regiunile Penza, Cernigov, Asia Mijlocie. În 1914 N. Dimo publică lucrarea „Principalele tipuri de salinizare ale solurilor şi subsolurilor Rusiei”. În anul 1920 el este trimis în Taşkent unde devine fondatorul şi primul rector al Universităţii Asiei Mijlocii, timp de mulţi ani decan al Facultăţii de Agronomie, şef al Catedrei de Pedologie, director al Institului de Pedologie şi Geobotanică. El întocmeşte prima hartă a solurilor Asiei Mijlocii, demonstrată în anul 1927 la primul Congres Mondial al Pedologilor la Washington. Folosirea intensivă a solurilor irigate în deşerturile asiatice şi cultivarea bumbacului (monocultură) contribuie la salinizarea activă a solurilor. Dimo recomandă introducerea asolamentelor, alternarea culturii bumbacului cu lucerna. Conducerea comunistă a Turchistanului învinueşte pe Dimo de sabotaj şi îl condamnă la moarte. Doar implicarea Moscovei (inclusiv a academicianului V. Viliams) anulează sentinţa şi N. Dimo este eliberat cu scuze. Fiind ofensat, el refuză să continue activitatea la Taşkent, şi pleacă în Transcaucazia. Din 1932 până în 1945 el activează în Georgia şi Azerbadjan participând la lucrările de ameliorare a solurilor în regiunile Cura-Araxin, Colhida şi Alazani. În vara anului 1945 profesorul Nicolae Dimo, pedolog cu renume, după o lungă despărţire, având vârsta de 72 de ani, se întoarce pe pâmântul natal. Aici după război multe trebuiau începute din nou. În scurt timp el organizează şi întemeiază Catedra de Pedologie la Institutul Agricol. În 1946 la Chişinău se înfiinţează Universitatea de Stat şi N. Dimo în calitate de prorector se ocupă cu completarea corpului didactic, creează Catedra de Pedologie. În acelaşi timp participă la organizarea Bazei, apoi Filialei Moldoveneşti a Academiei de Ştiinţe a URSS, în cadrul căreia a fost înfiinţată o Secţie, apoi Institutul de Pedologie. Profesorul N. Dimo a fost organizatorul pregătirii profesioniste a pedologilor, care cu timpul au constituit şcoala dimovistă. El a argumentat necesitatea cercetării multilaterale a solurilor Moldovei, cartografierea şi elaborarea hărţilor pedologice la scările de proporţie 1:10.000, 1:50.000, 1:200.000, pregătirea şi publicarea monografiilor „Solurile Moldovei”. Eminent savant, talentat manager şi organizator, pedagog cu o vastă experienţă didactico- ştiinţifică, educator al numeroaselor promoţii de pedologi, mare Om de stat, – toate aceste calităţi conturează chipul lui Nicolae Dimo. El a decedat la 15 martie în vârsta de 85 de ani la postul de director al Institutului de Pedologie care astăzi îi poartă numele. Societatea pedologilor Moldovei în decurs de 50 de ani, a organizat lecturile dimoviste în amintirea părintelui pedologiei Moldave. Andrei Ursu academician, doctor habilitat în biologie, pedolog Stela Curcubăt doctor în geonomie, pedolog Institutul de Ecologie şi Geografie

194 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Personalităţi notorii Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts ABSTRACTS

UDC: 595.75.76:63564(478) A REVIEW OF THE MAJOR PEST INSECTS OF TOMATO CROPS IN THE REPUBLIC OF MOLDOVA. Munteanu-Molotievskiy Natalia, Toderaș Ion, Moldovan Anna, Iurcu-Străistaru Elena. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 7-18. The aim of the study was to provide an extensive inventory of existing insect pests of tomatoes in protected-ground and in greenhouses across the territory of the Republic of Moldova. The reference list of the most significant pest insects of tomatoes in the Republic of Moldova was performed based on literature search and recent survey findings in the tomato crop. Also, additional information regarding their feeding preferences and distribution was provided as well as data on the first mention in the Republic of Moldova. Obtained results on the study of the major pest insects of tomato crop in the Republic of Moldova may serve as a base in developing recommendations for sustainable management system of tomatoes pests. 64 references. Key words: inventory, insects, pests, species, tomatoes, Republic of Moldova. Received March 14, 2019 UDC: 612.3:599.323.4 CHANGES OF BODY WEIGHT AND SOME BIOCHEMICAL INDEXES OF THE RATS, EXPOSED TO SOCIAL STRESS IN DEPENDING FROM THE DIET. Ciochină Mariana, Poleacova Lilia. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 19-27. In the article are examined the changes the body weight and biochemical indexes of the rats, exposed to social stress, depending on the diet. The morning feeding of white laboratory rats influenced on the intensive increase of body weight, regardless of number of animals in the cage, with the even increase of mass of those maintained rats in the cage by 5 individuals. The night feeding had influence on the increase of body weight of the rats maintained by 1 and 2 individuals, while at the ones contained by 5 animals in a cage - are intensively increased in the first and third weeks and less – in the second. Therefore, sudden transition from the morning feeding of females rats to the nocturnal, results in the occurrence of the excessive stress state and, as a result, to disorders of the function the liver, pancreas and kidneys. 25 References 2 figures, 3 tables Key words: body weight, social stress, biochemical parameters, diet, rats. Received April 25, 2019 UDC:615.874.2 + 616.329-002-02: 616-056.3 CURRENT VIEWS IN EOZINOPHILIC ESOPHAGITIS DIETOTHERAPY (Review). Gribiniuc Anatolie, Lupașco Iulianna, Dumbrava Vlada-Tatiana, Berezovscaia Elena, Harea Gheorghe, Lupașco Daniela. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 27-35. Eosinophilic esophagitis is currently ranked second among the esophageal pathologies after GERD. The main criterion for diagnosis is endoscopic examination with subsequent biopsy and counting of eosinophils in the morphological substrate. The main therapeutic approach is a step-by-step progressive diet with the elimination of 2-4-6 products, one of the most successful strategies for both patients and their families, and for health professionals. Multidisciplinary management of eosinophilic esophagitis with participation of different specialties doctors such as a gastroenterologist, allergist, family doctor, nutritionist, endoscopist, and morphologist is required. 33 References, 1 table. Key words: eosinophilic esophagitis, food allergy, elimination food diet. Received April 25, 2019 UDC: 613.2:616.33 CONTEMPORARY VISIONS ON SOME IMPORTANT PHYSIOLOGICAL ASPECTS FOR DIGESTIVE TUBE. Bogdan Victoria, Timoşco Maria. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 35-42. In three series of experiments proved how necessary the contemporary version of the physiological aspects of the human and animal digestive tube. Both in terms of the quantitative level of intestinal streptococci and the qualitative composition of only species of the genus Enterococcus (E. faecium

195 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts and E. feaecalis), it has been found that these are sanogenic and pathological. The characteristic of the microbiological picture of these bacteria is given with consideration of the respective aspects. 28 references, 3 tables. Key words: physiological aspects, digestive tube, sanogen, pathogen, intestinal streptococci. Received May 27, 2019 UDC: 581.1.03:581.14 PARTICULARITY OF WATER STATUS AND ANTIOXIDANT COMPLEX - AS MARKERS OF PLANTS CROSS-TOLERANCE. Ştefîrţă Anastasia, Brînză Lilia, Buceaceaia Svetlana, Aluchi Nicolae, Ionașcu Angela. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 42-53. Several studies have shown the existence of cross-tolerance in plants, but so far, the physiological mechanism of its manifestations is poorly understood. In this study, we examined the cross-tolerance of soybean plants to low and high temperature stresses induced by relative drought in the early stages of ontogenesis, and the possible involvement in its formation of the ability of water status self-regulation and antioxidant protection systems. The plants of two soybean varieties, with different potential for drought resistance, served as a subject of study. It has been demonstrated that exposure of plants to moderate hydric stress at the earliest stages of development induces resistance to hypo- and hyper- temperature stresses, as well as to repeated drought. It is argued that non-specific reactions, such as the ability to maintain water homeostasis in tissues and activate antioxidant protection systems, are involved in plant cross-tolerance formation. The obtained data showed that cross-tolerance may be the result of two distinct phenomena: as a consequence of previous plant exposure to another type of stress (inducible cross-tolerance) and / or as a genetic property specific to certain varieties, to demonstrate resistance to more stress types (inherent cross-resistance). 36,References 2 figures, 5 tables Key words: cross-tolerance, non-specific reactions, water homeostasis, antioxidant protection systems. Received April 05, 2019 UDC:631.81:631.96 EFFECT OF TRACE ELEMENTS AND BIOFERTILIZERS ON THE MINERAL STATUS OF GRAPE PLANTS. . David Tatiana, Veliksar Sofia, Lemanova Natalia, Gladei Mihai. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 54-62. Perennial plants growing for a long time at the same place, deplete the soil much more than annual plants. In monoculture, where, according to numerous literary data, the soil is much poorer in humus and nutrient forms available to plants as compared to other agricultural lands, grape plants are particularly susceptible to disturbance of mineral nutrition conditions. Determination of seedling biomass, macro- and microelement content in soil and plant organs, calculation of nutrient removal from soil and biological absorption coefficient show, that the use of suspensions and metabolites of growth-promoting bacteria Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluoriscens, and Pseudomonas aureofascens with the trace elements containing compound Microcom-V contributes to improving the mineral status of plants and increasing growth. 13 references 2 figures, 4 tables Keywords: vine, trace elements, plant growth promoting bacteria, monoculture, seedling biomass. Received April 16, 2019 UDC: 634.1:581.1 STOMATAL CONDUCTIVITY AND TRANSPIRATION COEFFICIENT OF LEAVES OF SOYBEAN PLANTS UNDER COMPLEX STRESS CONDITIONS. Kharchuk Oleg, Kirilov Alexander, Kleiman Emil, Skurtu Georgy, Bashtovaya Svetlana, Platovskiy Nikolay, Cystol Marchela. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 62-72. Changes in stomatal conductivity (SC), leaf temperature, transpiration coefficient (TC) and seed productivity of soybean plants under complex stress conditions (water shortage, high temperature, increased bicarbonate content in soil, dry air, etc.) were studied. An increased bicarbonate content in soil upon sufficient moisture availability tends to reduce the SC and leaf TC (with an increase in the temperature difference “leaf minus air”). Under complex stress (increased salt content and repeated drought) SC and

196 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts leaf TC decrease, the leaf area and the seed productivity of plants sharply decrease. The efficiency of water use by soybean plants from the ratio of dry weight to the transpiration of whole plants is close to the

leaf WUEi from the ratio of respiration to transpiration; the estimation of the leaf WUEi from the ratio of photosynthesis to transpiration is significantly higher. 34 references 2 figures, 7 tables Keywords:soia, conductivitatea stomatală, , transpiration coefficient, efficiency of water use, complex stress. Received May 22, 2019 UDC: 635.714:575.1(478) THE EXPRESSION OF SOME TERPENE SYNTHASES IN FLOWERS AND LEAVES OF ORIGANUM VULGARE (SSP. VULGARE). Angela Port, Maria Duca, Ana Mutu. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 72-81. Terpenes are the main components of volatile oil from Origanum vulgare L. which determines the multiple valences of this species as a medicinal and aromatic plant. By real-time RT-qPCR, the transcription activity of 7 genes TPS (ESTs), in flowers and leaves of the O. vulgare ssp. vulgare from spontaneous flora (”Orheiul-Vechi” reservation) was analyzed. A profile of gene co-expression, differentiated in leaves and flowers, with various correlative associations, discriminating the subpopulations among them, was highlighted. The obtained data complements the existing information on the control of organ-specific expression of TPS genes in the qualitative and quantitative chemotipping of volatile O. vulgare oil. 20 references, 3 figures, 1 table. Key words: Origanum vulgare, subpopulations, spontaneous flora, terpen-synthase, real-time PCR, transcripts, organ-specific expression. Received: April 26, 2019. UDC: 575.2:632.111/112:635.64 (478) VARIABILITY OF SOME TRAITS POLEN OF TOMATO MUTANT FORMS UNDER THE INFLUENCE STRESS ABIOTIC FACTORS. Makovei Milania. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 81-91. In this paper are presented the results of studies of the influence of environmental conditions on the degree of variability of male gametophyte characterizing by the resistance of tomato mutant forms to three abiotic stresses such as heat, cold, and drought. A large variety of the reactions norms to the action of stress factors on the pollen germination and the formation of pollen tubes was revealed. Mutant forms with the resistance to three genetically determined types were selected: with a stable manifestation of resistance to heat, cold, and drought when the plants were cultivated in three years with different climatic conditions; with a high response to the action of each tested stress factors; with wide intrapopulation variability in the pattern of pollen manifestation in three different years of research (2011, 2012, 2014) on all stress factors. It is shown that the characteristic and degree of pollen indices variation is largely determined by the characteristics of the genotype and the less influenced by the conditions in which the plants were growing, and their pollen formed. 19 references, 3 figure Key words: tomato, mutant forms, abiotic stress, resistance, pollen, pollen tubes, variability. Received February 20, 2019. UDC: 633.854.54:631.53.026 STORAGE POTENTIAL OF FLAX ACCESSIONS (LINUM USITATISSIMUM L.) AS AN INDICATOR OF THEIR VIABILITY UNDER EX SITU CONSERVATION. Corlateanu L.B., Kutsitaru D.V., Ganea A.I. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 91-97. Use of test for accelerated aging of seeds (AA-test) allows determination of genotypic features of flax collection accessions and their grouping by potential capability to preserve viability after being exposed to stress factors (conditions of AA-test of flax seeds: increased temperature of 42-43оC and humidity of 90-100%, duration: 72h). Determination of morphophysiological (germinating power and germinability of seeds, radicle length, fresh and dry biomass of seedlings, electrical conductivity of solutions with seeds) and biochemical parameters (activity of peroxidase enzyme) allows characterization of storage potential (SP) of flax genotypes that is an important complex characteristic of the collection accessions for ex situ

197 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts conservation. With the help of the tests for AA of seeds and electrical conductivity of solutions with seeds it is possible to identify the accessions that are less suitable for long-term storage and recommend the appropriate time for reproduction of seed material. 12,References 4 figures, 2 tables. Key words: flax, storage potential, accelerated aging, ex situ conservation, morphophysiological parameters, electrical conductivity. Received April 08, 2019 UDC: 575: 633.11 THE ROLE OF THE PARENTAL FACTOR IN THE TRAINING AND MANIFESTATION OF QUANTITATIVE CHARACTERISTICS IN WHEAT (TRITICUM AESTIVUM L.). Lupascu Galina, Gavzer Svetlana. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 98-106. It was established that hybridization components influence the binding of grains in the simple crosses and back-crossings. The multiple regression analysis determined that the number of grains per spike and the weight of one grain had the largest contribution to the formation of the grain mass per spike, and the maternal and paternal genitor significantly influences the contribution of these sub-components tothe productivity of the spike - the mass of the grains per spike. The maternal parent has a decisive role for the weight of the grain. The combinations in the study varied in terms of the contribution of parental forms to the number of grains and grain mass per spike, but in the particular combinations the decisive parent for both characters was common. By calculating the degree of dominance at F1 hybrids, the degree and frequency of transgressions in the F2 segregation populations, it was found that the parental factor influences the level and capacity of hereditary transmission, but and the rate of obtaining valuable segregans. 17 References, 4 figures, 5 tables. Key words: wheat, degree of domination, reciprocity effect, transgressions, parental factor, hybrids, fertility capacity, productivity elements Received April 22, 2019 UDC: 633.854.78:632.3/.4(478) SUPEROXIDE DISMUTASE ACTIVITY IN SUNFLOWER ARTIFICIALLY INFESTED WITH BROOMRAPE. Tabara Olesea. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 106-111. Infestation of sunflower plants with broomrape induces the production of reactive oxygen species as a result of root tissue penetration and increases the activity of superoxide dismutase enzymes (SOD). In this context, the purpose of this research consists of the analysis of SOD enzyme activity in resistant and susceptible genotypes cultivated in the absence (control) and presence of broomrape infestation in temporal dynamics depending on the pathogen developmental stages. Both in control and stressed plants, the activity of SOD tended to be reduced until 21-35 days of cultivation, after that this parameters increased Sensitive genotypes have been characterized by an oxidative stress extended during all the period of pathosystem development, while resistant genotypes al the last stages of cultivation on the background of infestation shown increased values of SOD activity comparative to the control. 19 references, 2 figures. Key words: Sunflower, broomrape, enzymatic activity. Received April 25, 2019 UDC: 592/599:595.7(478) DIVERSITY OF TERRESTRIAL ANIMAL SPECIES FROM THE LANDSCAPE RESERVE DOBRUȘA. Nistreanu Victoria, Bușmachiu Galina, Țurcan Vladimir, Larion Alina. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 112-120. The studies were conducted in Landscape Reserve Dobrușa based on the material collected in area for several years and during the field trips performed in 2016-2017. In the reserve and on the adjacent territories 72 species of invertebrates have been identified: 44 species of collembolans from 34 genera and 13 families, and 28 species of insects from 18 families and 6 orders. The terrestrial vertebrates were represented by 11 amphibian species, 8 reptile species, 69 species of birds and 40 species of mammals. The terrestrial fauna of the reserve includes many rare species listed in the Red Book of the Republic of Moldova: 8 species of insects, 8 amphibian species, 3 reptile species, 8 bird species and 10 species of

198 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts mammals. Landscape Reserve Dobrușa is of great importance for the conservation of biodiversity and the studies must continue. 18 references, 2 figures, 1 table Key words: landscape reserve, collembolans, insects, terrestrial vertebrates, diversity, rare species. Received March 12, 2019 UDC: 595.786-19 (478) SPECIES OF THE GENUS EUXOA HÜBNER, 1821 (LEPIDOPTERA, NOCTUIDAE) – NEW FOR THE FAUNA OF THE REPUBLIC OF MOLDOVA. Tugulea Cristina. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 121-124. This article presents three species of (Lepidoptera, Noctuidae): Euxoa temera (Hübner, 1808), E. birivia (Denis & Schiffermüller, 1775) and E. cos (Hübner, 1824), new for the fauna of the Republic of Moldova. 5 references, 4 figures. Key words:Euxoa, Noctuidae, Republic of Moldova. Received March 11, 2019 UDC: [632.651:635.25.26]:57984111(478) ESTABLISHING NEMATICIDE EFFICACY OF THE STRAIN OF BACTERIA PSEUDOMONAS AURANTIACA CNMN-PSB-08 ON THE NEMATODE OF ALLIUM CULTURES - DITYLENCHUS DIPSACI. Melnic Maria, Slanina Valerina, Erhan Dumitru, Rusu Ştefan, Batîr Ludmila, Chihai Nina. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 124-131. In this article are exposed data in vitro contact condition of the nematode Ditylenchus dipsaci with the cultural liquid of Pseudomonas aurantiaca CNMN-PsB-08 in various dilutions. Testing of contact from the culture liquid without dilution, demonstrated 90 – 100% mortality of the parasite within a time range from 2 to 25 hours. The effectiveness of the variants: V2 (1:50 dilution), V3 (1:100) and V4 (1:200) is slower. After long contact with the solution, individuals appear unmoved, but the mortality is not 100%. The cultural fluid of the variants Ps. aurantiaca - V2, V3 and V4, does not exert nematocide action on some species of secondary parasites Panagrolaimus sp., Pristionchus sp., also serving as a favorable environment for their growth and development. 2 References, 4 figures. Key words: bacteria, Ps. aurantiaca, parasite and saprophytic nematodes, D. Dipsaci. Received March 18, 2019 UDC: 595.768.23:591.16 BIOLOGICAL CONTROL OF WEEVILS: ISSUES, ACHIEVEMENTS AND PER- SPECTIVES. Moldovan Anna. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 131-142. The main goal of the presented paper was to review the existing biological methods to control agricultural crops and fruit trees pest weevils. The bacterial and fungal microflora of the speciesPhyllobius oblongus, Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus, Neocoenorhinidius pauxillus, Byctiscus betulae, Sitona lineatus, Hypera postica and Protapion apricans has been characterized and strains with high insecticidal activity were revealed, with potential to be used as biological control agents. 84 References. Key words: biological control, weevils, bacteria, fungi, Republic of Moldova Received April 25, 2019 UDC: 579.083.13.+579.24 UTILIZATION OF ZnO NANOPARTICLES IN BIOTECHNOLOGY OF SACCHAROMYCES CEREVISIAE YEAST CULTIVATION. Usatîi Agafia, Chiselița Natalia. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 142-148. The paper contains new information about the influence of ZnO nanoparticles with different dimensions and concentrations on the Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 yeast strain, selected as a β-glucans producer. It was established that ZnO nanoparticles with 10, 30, <50 and <100 nm dimensions, in concentrations of 0,5 to 15,0 mg/L do not significantly modify cell biomass production. A significant increase of β-glucans production was obtained in the experimental samples in which <50 nm nanoparticles

199 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts were applied, the stimulation effect being dependent on the applied concentrations. These results contributed to the elaboration of new Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20 strain cultivation process with the application of ZnO nanoparticles, which provides the production of β-glucans with 54,9-56,1% more compared to the control variant. 21 references, 1 table, 3 figures. Key words: Saccharomyces cerevisiae, ZnO nanoparticles, cell biomass, β-glucans. Received March 13, 2019 UDC: 577.152.311 STRATEGY FOR INSOLATION OF LIPAZES SINTETIZED BY MICROMYCETE ASPERGILLUS NIGER CNMN FD 01 CULTIVATED IN THE PRESENCE OF NANO-DIOXIDE

TiO2. Bivol Cezara, Ciloci Alexandra, Tiurina Janeta, Labliuc Svetlana, Dvornina Elena, Clapco Steliana, Guţul Tatiana, Rusu Emil. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 148-154. The paper presents the results of the study to highlight the optimal conditions for the isolation of lipolytic enzymes from the cultural liquid (CL) of Aspergillus niger CNMN FD 01 micromycete, grown in the presence of 10 mg/L nano-oxide TiO2 with dimension of 40 nm. It was established that the CL: ethanol of 96 % ratio of 1:3, the pH of the reaction medium 7.0 and the contact time of CL: ethanol of 2 hours ensures the obtaining of lipolytic preparations with higher enzymatic activity by 50 % compared to control- preparation, obtained standard. The highlighted conditions of isolation of lipases present profitability in terms of material resources and time invested. 23 references, 3 tables. Keywords: Aspergillus niger, lipase, nanoparticles, cultural liquid, isolation of exoenzymes. Received March 15, 2019 UDC: 579.66

STUDY ON THE EFFECT OF Fe3O4 NANOPARTICLES ON SEDIMENTATION OF LIPASES FROM THE CULTURAL LIQUID OF MICROMYCETE RHIZOPUS ARRHIZUS. Ciloci Alexandra, Tiurina Janeta, Labliuc Svetlana, Dvornina Elena, Bivol Cezara., Clapco Steliana, Guţul Tatiana. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 154-161. The paper presents the results of the research on the impact of the iron oxide nanoparticles (II) (III), used at the cultivation of the Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 strain as biostimulator of the lipase synthesis, on the process of sedimentation of the enzymes from the cultural liquid (CL) of the producer. It was established that the optimal parameters that ensure the maximum recovery of lipases from both

CL resulted after the classical cultivation and cultivation in the presence of Fe3O4 nanoparticles (65-70 nm) are identical and consists: the CL:ethanol contact time - 2 hours, the ratio LC: ethanol - 1:3; pH of precipitation medium - 7.0-7.3. Enzymatic preparation samples obtained from the CL resulted from the directed cultivation of the producer on media containing nanoparticles of iron oxide showed superior enzymatic activity, exceeding about 2 times the level of the sample obtained in the classical cultivation: 1763000 U/g and 885000 U/g, respectively. The increase represents 199.2 %. 28 references, 2 tables, 2 figures. Keywords: Rhizopus arrhizus, micromycetes, nanoparticles, lipases. Received April 08, 2019 UDC: 618.15: 579.8 EVALUATION OF GARDNERELLA VAGINALIS BACTERIA DETECTION RESULTS OBTAINED BY DIFFERENT RESEARCH METHODS. Taschi Xenia, Morozov Alexander. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 161-165. On a clinical basis, we undertake a study by which we can evaluate the effectiveness of laboratory methods in the diagnosis of bacterial vaginosis. The advantages and limitations in the classical method - the bacteriological method, and the contemporary, molecular-genetic method are characterized. The effectiveness of the methods is compared, and it is proven that both methods are required for a clear and complete diagnosis. 7 references, 2 tables Abbreviations: PCR - chain polymerization reaction; PCR-RT- real-time chain polymerization reaction.

200 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Abstracts Key words: Gardnerella vaginalis, PCR, microbiology, diagnosis, bacterial vaginosis Received March 25, 2019 UDC: 634.4 (478) SOIL ZONALITY OF THE COGYLNIC RIVER BASIN. Ursu A., Overcenco A., Curcubat Stela, Marcov I. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 165-171. The hydrographic basin of the Сogylniс River, which directly flows into the Black Sea, despite its small size, crosses various natural and soil-geographical regions. The northern part of the basin covers a part of the forest zone of the Central Plateau of Codrii, crossing three soil raions (7, 8, 9), the southern part crosses two raions (11, 13) of the steppe zone of the Southern Plain. Within the basin on the territory of Moldova, there is latitudinal distribution of soils from north to south – brown typical and podzolized, gray typical and molic, chernozems leached, typical medium and low humified, carbonate. 14 references, 1 figure, 8 photos. Кeywords: hydrographic basin, zone, soil-geographical raion, soils, chernozems. Received: March 25, 2019. UDC: 574.4.:502.75 (478) REGULARITIES AND DEPENDENCES ESTABLISHES IN THE PROCESS OF NATURAL RESTORATION OF THE PETROPHYTE ECOSYSTEM IN „LAFARGE CIMENT” QUARRY STOCK COMPANY. Bulimaga Constantin, Certan Corina, Burghelea Aureliu, Grabco Nadejda. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 171-180. The dependence of the degree of evolution of regosols (soils formed on the surface of tailings dumps) of the age of these dumps was established. The degree of evolution of regosols is characterized by the humus amount in these regosols, and depends on the age of the tailings dump. The highest degree of evolution of the soil formation is represented by the regosol on the surface of the 25-year-old dump. It has been demonstrated that the initiation of the process of restoration of biodiversity on the surface of the tailings dumps is ensured by the earth material on the surface of the dump. It was highlighted the dependence of the biodiversity restoration process on the surface of tailings dumps during the daytime exposure of these waste dumps. The regularity of soil formation process on the surface of the tailings dumps was established. This is expressed by the fact that it (regosol formation) represents an evolution process of the soil determined by the age of the tailings dumps, the number of species developing on the surface of the dumps and the amount of humus (organic matter) formed by the species grown on the surface of the tailings dumps. 13 references, 1 figure Keywords: biodiversity, tailings dumps, soil formation process, evolution of regosols, amount of humus, ecosystem restoration. Received: February 20, 2019. UDC: 504.06 504.4.054 The Index of ammonium iones Nitrification in Surface Water from Harjauca Forest District. Sandu Maria, Tarita Anatol, Mosanu Elena, Lozan Raisa, Turcan Sergiu. //Buletinul Academiei de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2019, №1 (337), p. 180-186. The Calculation of the Nitrification Index for Surface Water from Harjauca Forest District denotes values from 8 to 100% with higher values in October, the reason being the warming of the required

nitrification biotope. Correlation of nitrifI with CBO5, the content of chlorine and sulphate ions is practical absent (r2 = 0,0055, 0,0078 and 0,012) and with mineralization (r2=0,0949), hardness (r2=0,1293), self- purification capacity (r2 = 0,1731) and the water pollution index (r2 = 0,1853) is positive of low value, the influence of the process being insignificant. With CCO-Cr of water the nitrification index correlates negatively, so chemical degradable substances inhibit the nitrification process (r2 = 0,1955). 15 references, 3 figures, 2 tables. Keywords: index of nitrification, Harjauca Forest District, ecological state, chemical and biochemical parameters. Received: May 14, 2019

201 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты РЕФЕРАТЫ УДК: 595.75.76:63564(478) ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАСЕКОМЫХ-ВРЕДИТЕЛЕЙ ТОМАТОВ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА. Мунтяну-Молотьевский Наталья, Тодераш Ион, Молдован Анна, Юрку-Стрэйстару Елена. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 7-18. Целью исследования было провести обширную инвентаризацию существующих насекомых- вредителей томатов в защищенном грунте и в теплицах по всей территории Республики Молдова. На основе данных литературы и результатов последних исследований был составлен список наиболее значимых насекомых-вредителей томатов в Республике Молдова. Была предоставлена информация об их трофических предпочтениях и распространении, а также данные о первом упоминании в Республике Молдова. Полученные результаты по изучению главных насекомых- вредителей культуры томатов могут послужить основой для разработки устойчивых методов борьбы с вредителями. Библ. 64 Ключевые слова: инвентаризация, насекомые, вредители, виды, томаты, Республика Молдова. Поступила в редакцию 14 марта 2019 УДК: 612.3:599.323.4 ИЗМЕНЕНИЯ МАССЫ ТЕЛА И НЕКОТОРЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРЫС, ПОДВЕРГШИХСЯ СОЦИАЛЬНОМУ СТРЕССУ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМА ПИТАНИЯ. Чокинэ Марьяна, Полякова Лилия. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 19-27. В статье рассматриваются изменения массы тела и биохимических показателей у крыс, подвергшихся социальному стрессу, в зависимости от режима питания. Утреннее кормление белых лабораторных крыс повлияло на интенсивное увеличение массы тела независимо от количества животных в клетке, с равномерным увеличением массы крыс, содержащихся в клетке по 5 особей. Ночное кормление оказывало влияние на увеличение массы тела у крыс, содержащихся по 1 и 2 особи, тогда как у содержащихся по 5 особей в клетке, масса тела интенсивно увеличивалась в первую и третью недели и меньше - во вторую. Таким образом, внезапный переход от утреннего кормления самок крыс к ночному, приводит к возникновению чрезмерного стрессового состояния и, как следствие, к расстройствам печени, поджелудочной железы и почек. Библ. – 36, рис. – 2, табл. – 5. Ключевые слова: масса тела, социальный стресс, биохимические показатели, режим питания, крысы. Поступила в редакцию 25 апреля 2019. УДК: 615.874.2 + 616.329-002-02: 616-056.3 АКТУАЛЬНЫЕ ВОЗЗРЕНИЯ ДИЕТОТЕРАПИИ ЭОЗИНОФИЛЬНОГО ЭЗОФАГИТА (Обзор литературы). Грибинюк Анатолие, Лупашко Юлианна, Думбрава Влада-Татьяна, Березовская Елена, Харя Георге, Лупашко Даниела. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 27-35. Эозинофильные эзофагиты в настоящее время занимают второе место среди патологий пищевода после ГЭРБ. Основным критерием постановки диагноза является эндоскопичиское исследование с последующей биопсией и подсчетом эозинофилов в морфологическом субстрате. Основным терапевтическим подходом является пошаговая прогрессивная диета с элиминацией 2-4-6 продуктов, одной из наиболее успешных стратегий как для пациентов и их семей, так и для специалистов в области здравоохранения. Необходим многопрофильный менеджмент эозинофильного эзофагита с участием врачей разных специальностей: гастроэнтеролога, аллерголога, семейного врача, диетолога-нутрициолога, эндоскописта, морфолога. Библ. – 33, таб. – 1. Ключевые слова: эозинофильный эзофагит, пищевая аллергия, элиминационная пищевая диета. Поступила в редакцию 23 апреля 2019. УДК: 613.2:616.33 СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЕНИЯ OБ ОТДЕЛЬНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТАХ ВАЖНЫХ ДЛЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА. Bogdan Victoria, Timoşco Maria. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 35-42.

202 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Три серии экспериментов доказали насколько необходимо современное видение об физиологических аспектах пищеварительного тракта человека и животных. Установлено, что физиологические аспекты являются саногенными и патологическими как соответственно количественному уровню кишечных стрептококков, так и видовому составу лишь видов рода Enterococcus (E. faecium и E. faecalis). Дана характеристика микробиологической картины этих бактерий с учетом соответствующих аспектов. Библ. - 28, таб.-3. Ключевые слова: физиологические аспекты, пищеварительный тракт, саногенные, патогенные, кишечные стрептококки. Поступила в редакцию 27 мая 2019 УДК: 581.1.03:581.14 ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО СТАТУСА И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА - КАК МАРКЕРЫ КРОСС-ТОЛЕРАНТНОСТИ РАСТЕНИЙ. Штефырцэ А., Брынзэ Л., Бучачая С., Алуки Н., Ионашку А. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 42-53. Ряд исследований показал наличие кросс-толерантности у растений, но до сих пор физиологический механизм ее проявления недостаточно изучен. В этой работе мы исследовали кросс-толерантность растений сои к низко- и высокотемпературным стрессам и возможное участие в ее формировании способности саморегуляции компонентов водного статуса и систем антиокислительной защиты. Объектом исследования послужили растения двух сортов сои с различным потенциалом устойчивости к засухе. Установлено, что под влиянием относительного водного стресса на начальных этапах развития происходит повышение устойчивости растений к гипо- и гипер-температурным стрессам, а также к повторной засухе. Неспецифические реакции, такие как способность поддерживать водный гомеостаз в тканях и активировать системы антиоксидантной защиты, вовлечены в формирование кросс-толерантности растений. Полученные данные показали, что кросс-устойчивость может быть результатом двух различных явлений: следствием влияния на растения другого типа стресса (индуцибельная кросс- устойчивость) и / или как генетическое свойство, характерное для определенных сортов, проявлять устойчивость ко многим неблагоприятным факторам (инеретная кросс-устойчивость). Библ. – 36, рис. – 2, табл. – 5,. Ключевые слова: кросс-толерантность, неспецифические реакции, водный гомеостаз, системы антиоксидантной защиты. Поступила в редакцию 5 апреля 2019. CZU : 631.81:631.96 ЭФФЕКТ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И БИОФЕРТИЛИЗАНТОВ НА МИНЕРАЛЬНЫЙ СТАТУС РАСТЕНИЙ ВИНОГРАДА. Давид Татьяра, Великсар Софья, Леманова Наталья, Гладей Михай. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 54-62. Многолетние растения, произрастающие длительное время на одном и том же месте, истощают почву намного больше, чем однолетние растения. В монокультуре, где, согласно многочисленным литературным данным, почва значительно беднее гумусом и усвояемыми формами питательных веществ по сравнению с другими сельскохозяйственными землями, растения винограда особенно чувствительны к нарушению условий минерального питания. Определение биомассы саженцев, содержания макро- и микроэлементов в почве и органах растений, расчет выноса элементов питания из почвы и коэффициента биологической абсорбции показывают, что использование суспензий и метаболитов ростостимулирующих бактерий Azotobacter chroococcum, Pseudomonas fluoriscens и Pseudomonas aureofascens с комплексом микроэлементов Microcom-V в дозе 0,5 способствует улучшению минерального статуса растений и ускорению их роста. Библ. – 13 рис. – 2, табл. – 4. Ключевые слова: виноград, микроэлементы, ростостимулирующие бактерии, монокультура, биомасса саженцев. Поступила в редакцию 16 апреля 2019. УДК 634.1:581.1 УСТЬИЧНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ И ТРАНСПИРАЦИОННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ СОИ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ СТРЕССЕ. Харчук Олег, Кириллов

203 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Александр, Клейман Эмиль, Скурту Георгий, Баштовая Светлана, Платовский Николай, Кистол Марчела. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 62-72. Исследованы изменения устьичной проводимости (УП), температуры листа, транспирационного коэффициента (ТК) листьев растений сои при комплексном стрессе (водном, температурном, повышенном содержании бикарбоната в почве и др.). При повышенном содержании бикарбоната в почве на фоне влагообеспеченности 70% ПВ УП и ТК листьев имеют тенденцию к уменьшению (при увеличении разности температур «лист - воздух»). При комплексном стрессе (засуха на фоне засоления) снижаются УП и ТК листьев, площадь листовой поверхности и семенная продуктивность растений. Установлено, что эффективность использования воды (ЭИВ) растениями сои, определенная по отношению сухого веса к транспирации целых растений, близка к её величине по отношению дыхания к транспирации листьев, а ЭИВ, вычисленная по отношению фотосинтеза к транспирации листа, существенно больше. Библ. – 34 рис. – 2, табл. 7. Ключевые слова: соя, устьичная проводимость, транспирационный коэффициент, эффективность использования воды, комплексный стресс. Поступила в редакцию 14 мая 2019 УДК: 635.714:575.1(478) ЭКСПРЕССИЯ НЕКОТОРЫХ ТЕРПЕН-СИНТАЗ В ЦВЕТКАХ И ЛИСТЬЯХ ORIGANUM VULGARE (SSP. VULGARE). Порт Анжела, Дука Мария, Муту Ана. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 72-81. Терпены являются основными компонентами эфирного масла Origanum vulgare L., что определяет широкое использование этого вида в качестве лекарственного и ароматического растения. В данной работе была проанализирована, методом RT-qPCR в реальном времени, транскрипционная активность 7 генов TPS (ESTs) в цветках и листьях O. vulgare ssp. vulgare из спонтанной флоры Республики Молдовы (заповедник «Старый Орхей»). Был выявлен профиль коэкспрессии генов, дифференцированный в листьях и цветках, с различными корреляционными ассоциациями. Полученные данные дополняют имеющуюся информацию о контроле органо- специфической экспрессии генов TPS при качественном и количественном хемотипировании эфирного масла O. vulgare. Библ. – 20, рис. - 3, табл. - 1. Ключевые слова: Origanum vulgare, субпопуляции, спонтанная флора, терпен-синтаза, ПЦР в реальном времени, транскрипты, органоспецифическая экспрессия. Поступило в редакцию 26 aпреля 2019. УДК 575.2:632.111/112:635.64 (478) ИЗМЕНЧИВОСТЬ НЕКОТОРЫХ ПРИЗНАКОВ ПЫЛЬЦЫ У МУТАНТНЫХ ФОРМ ТОМАТА ПОД ДЕЙСТВИЕМ АБИОТИЧЕСКИХ СТРЕССОВ. Маковей М.Д. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 81-91. В статье представлены результаты изучения влияния условий внешней среды на степень изменчивости признаков мужского гаметофита характеризующих устойчивость мутантных форм томата к трем стрессовым абиотическим факторам (жара, холод, засуха). Выявлено большое разнообразие норм реакций на действие факторов стресса по характеру прорастания пыльцы и формированию пыльцевых трубок. Выделены мутантные формы с устойчивостью трех генетически детерминированных типов: со стабильным проявлением устойчивости к жаре, холоду, засухе при выращивании их растений в три разных по климатическим условиям года; с высокой ответной реакцией на действие каждого из тестируемых факторов стресса; с широкой внутрипопуляционной изменчивостью по характеру проявления признаков пыльцы в три разных года исследований (2011, 2012, 2014) на всех стрессовых фонах. Показано, что характер и степень варьирования показателей пыльцы в значительной степени определяется особенностями генотипа и в меньшей влиянием условий, в которых росли растения, и формировалась их пыльца. Библ. - 19, рис. - 3. Ключевые слова: томат, мутантные формы стрессовый абиотический фактор, устойчивость, пыльца, пыльцевые трубки, изменчивость. Поступило в редакцию 20 февраля 2019.

204 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты УДК 633.854.54:631.53.026 ПОТЕНЦИАЛ ХРАНЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ЛЬНА (LINUM USITATISSIMUM L.) КАК ИНДИКАТОР ИХ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ПРИ КОНСЕРВАЦИИ EX SITU. Корлэтяну Людмила Б., Куцитару Дойна В., Ганя Анатолий И. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 91-97. Использование теста на ускоренное старение (УСТ) семян позволяет определить генотипические особенности коллекционных образцов льна и распределить по группам согласно их потенциальной способности к сохранению жизнеспособности после действия стрессовых факторов (условия УСТ семян льна: повышенная температура 42-43оС и влажность 90-100%, срок 72часа). Определение морфофизиологических (энергия прорастания и всхожесть семян, длина корешков, сырая и сухая биомасса проростков, электропроводность растворов с семенами) и биохимических параметров (активность фермента пероксидазы) позволяет охарактеризовать потенциал хранения (ПХ) генотипов льна, который является важной комплексной характеристикой коллекционных образцов при консервации ex situ. С помощью тестов на УСТ семян и электропроводность растворов c cеменами можно выявить образцы, менее пригодные к длительному хранению и дать рекомендации по срокам воспроизводства семенного материала. Библ.-12, рис-4, табл.-2. Ключевые слова: лён, потенциал хранения, ускоренное старение, консервация ex situ, морфофизиологические параметры, электропроводность. Поступила в редакцию 8 апреля 2019 УДК 575: 633.11 РОЛЬ РОДИТЕЛЬСКОГО ФАКТОРА В ФОРМИРОВАНИИ И ПРОЯВЛЕНИИ НЕКОТОРЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.). Лупашку Галина, Гавзер Светлана. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 98-106. Было установлено, что родительские формы существенно влияют на степень завязываемости пшеницы при реципрокных и возвратных скрещиваниях. Множественным регрессионным анализом выявлено, что, наибольшее значение при формировании массы зерен одного колоса имеют количество последних и вес одного зерна, при этом материнская и отцовская формы гибридного растения значительно влияют на вклад субкомпонентов в продуктивность колоса. Наибольшее значение для веса одного зерна имеет материнский генотип. Изученные комбинации отличались по вкладу родительских форм в количестве зерен в колосе и массе зерна с одного колоса, однако в пределе отдельной комбинации решающий родитель был общим. Вычислением степени

доминирования у гибридов F1, степени и частоты трансгрессий в расщепляющихся популяций F2 было выявлено, что родительские формы влияют на наследуемость изученных признаков и на долю выхода ценных сегрегантов. Библ.-17, рис-2, табл.-5. Ключевые слова: пшеница, степень доминирования, реципрокный эффект, трансгрессии, родительский фактор, гибриды, степень завязываемости, элементы продуктивности. Поступила в редакцию 22 апреля 2019 УДК: 633.854.78:632.3/.4(478) АКТИВНОСТЬ СУПЕРОКСИД ДИСМУТАЗЫ У ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ФОНЕ ЗАРАЖЕННИЯ ЗАРАЗИХОЙ. Табэрэ Олеся. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 106-111. Заражение растений подсолнечника заразихой и проникновение паразита в корневую ткань растения определяет выработку активных форм кислорода и соответственно повышение активности ферментов супероксид дисмутазы (СОД). В связи с этим, целью исследования данной статьи было изучение активности ферментов СОД у устойчивых и восприимчивых генотипов на фоне инфекции заразихой и в отсутствие инфекций (контроль), во временной динамике, на разные этапы развития патогена. Согласно результатом исследований активности СОД в контрольных и опытных образцах, была выявлена тенденция к понижению активности до 21-35 дня развития во всех образцах, на следующих этапах развития патогена этот показатель повышался. Чувствительные генотипы на протяжении всего периода развития патосистемы характеризовались окислительным стрессом, а у устойчивых генотипов активность фермента СОД было выше по сравнению с контролем на последних стадиях культивирования.

205 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Библ. – 19, рис. - 2. Ключевые слова: подсолнечник, заразиха, ферментативная активность. Поступила в редакцию 25 апреля 2019 УДК: 592/599:595.7(478) Разнообразие наземных животных ЛАНДШАФТНОГО ЗАПОВЕДНИКА ДОБРУША. Нистряну Виктория, Бушмакиу Галина, Цуркан Владимир, Ларион Алина. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 112-120. Фаунистические исследования наземных животных были проведены в ландшафтном заповеднике Добруша. Работа основана на коллекции насекомых собранных в течение длительного периода и полевые сборы 2016-2017 гг. В заповеднике и на прилегающих территориях выявлено 72 вида беспозвоночных: 44 вида коллембол относящихся к 34 родам и 13 семействам, а также 28 видов насекомых из 18 семейств и 6 отрядов. Наземные позвоночные были представлены 11 видами земноводных, 8 видами рептилий, 69 видами птиц и 40 видами млекопитающих. Наземная фауна заповедника включает многочисленные редкие виды, занесенные в Красную книгу Республики Молдова: 8 видов насекомых, 8 видов земноводных, 3 вида рептилий, 8 видов птиц и 10 видов млекопитающих. Таким образом, ландшафтный заповедник Добруша, является территорией особой значимости для сохранения биологического разнообразия животных, изучение которых считаем целесообразным продолжить и в дальнейшем. Библ. 18, рис. 2, табл. 1 Ключевые слова: ландшафтный заповедник, коллемболы, насекомые, наземные позвоночные, разнообразие, редкие виды Поступила в редакцию 12 марта 2019 УДК: 595.786-19 (478) ВИДЫ РОДА EUXOA HÜBNER, 1821 (LEPIDOPTERA, NOCTUIDAE) – НОВЫЕ ДЛЯ ФАУНЫ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА. Цугуля Кристина. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 121-124. В статье представлены три новых для фауны Республики Молдова вида совок (Lepidoptera, Noctuidae): Euxoa temera (Hübner, 1808), E. birivia (Denis & Schiffermüller, 1775) и E. cos (Hübner, 1824). Библ. – 5, рис. – 4 Ключевые слова: Euxoa, Noctuidae, Республикa Молдова. Поступила в редакцию 11 марта 2019 УДК: [632.651:635.25.26]:57984111(478) УСТАНАВЛЕНИЕ НЕМАТОЦИДНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БАКТЕРИИ PSEUDOMONAS AURANTIACA CNMN-PSB-08 ПРОТИВ НЕМАТОД КУЛЬТУР РОДА ALLIUM - DITYLENCHUS DIPSACI. Мельник Мария, Сланина Валерина., Ерхан Думитру, Русу Штефан, Батыр Людмила, Chihai Nina. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 124-131. B статье приводятся данные о контакте в условиях in vitro нематоды D. dipsaci + культуральная жидкость бактерий Ps. aurantiaca в разных концентрациях. Эффективность тестирования культуральная жидкость без разведения + нематоды составило 90-100%-ную смертность паразита в течение от 2-х до 24-х часов. Действие остальных вариантов - V2 (в разведении с водой 1:50), V3 (1:100) и V4 (1:200) более замедлительное и не приводят к полной смертности нематод. Интересно отметить, что культуральная жидкость в указанных разведениях совсем не токсична для сапробиотических видов нематод - Pristionchus sp., Panagrolaimus sp., которым служат как питательный субстрат. Библ. 21, рис. 4 Ключевые слова: бактерии, P. aurantiaca, паразитические и сапробиотические нематоды, D. dipsaci. Поступила в редакцию 18 марта 2019 УДК: 595.768.23:591.16 БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЖУКОВ-ДОЛГОНОСИКОВ: ПРОБЛЕМЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. Молдован Анна. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 131-142. Целью данной работы является обзор существующих методов биологической борьбы с жуками-

206 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты долгоносиками вредителями сельскохозяйственных культур и плодовых деревьев. В результате исследований был выявлен видовой состав бактерий и грибов, составляющих микрофлору жуков-долгоносиков Phyllobius oblongus, Sciaphobus squalidus, Tatianaerhynchites aequatus, Neocoenorhinidius pauxillus, Byctiscus betulae, Sitona lineatus, Hypera postica и Protapion apricans, а также выделены штаммы, обладающие высокой инсектицидной активностью, с перспективой их использования в качестве агентов биологического контроля. Библ. 84. Ключевые слова: биологический контроль, жуки-долгоносики, бактерии, грибы, Республика Молдова Поступила в редакцию 25 апреля 2019 УДК: 579.083.13.+579.24 УТИЛИЗАЦИЯ НАНОЧАСТИЦ ZnO В БИОТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ДРОЖЖЕЙ SACCHAROMYCES CEREVISIAE. Усатый Агафья, Киселица Наталья. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 142-148. В статье представлена новая информация о влиянии наночастиц ZnO разных размеров и концентраций на штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, выбранный в качестве продуцента β-глюканов. Было обнаружено, что наночастицы ZnO размером 10, 30, <50 и <100 нм, в концентрациях от 0,5 до 15,0 мг/л, существенно не влияют на выход клеточной биомассы. Значительное увеличение продукции β-глюканов было получено в экспериментальных образцах, в которые были внесены наночастицы размером <50 нм, причем эффект стимуляции зависел от применяемых концентраций. Полученные результаты способствовали разработке нового способа культивирования штамма Saccharomyces cerevisiae CNMN-Y-20, с применением наночастиц ZnO, который обеспечивает выработку β-глюканов на 54,9-56,1% больше по сравнению с контрольным вариантом. Библ. – 21, tаб. -1, рис. – 3. Ключевые слова: Saccharomyces cerevisiae , наночастицы ZnO, биомасса, β-глюканы. Поступила в редакцию 13 марта 2019 УДК: 577.152.311 СТРАТЕГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИПАЗ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МИКРОМИЦЕТОМ ASPERGILLUS NIGER CNMN FD 01, КУЛЬТИВИРОВАННОГО В ПРИСУТСТВИИ НАНО

ОКИСЛА TiO2. Бивол Чезара, Чилочи Александра, Тюрина Жанета, Лаблюк Светлана, Дворнина Елена, Клапко Стелиана, Гуцул Татьяна, Русу Емил. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 148-154. В статье представлены результаты исследования по выявлению оптимальных условий выделения липолитических ферментов из культуральной жидкости (КЖ) микромицета Aspergillus

niger CNMN FD 01, выращенного в присутствии 10 мг/л нано окисла TiO2 размером в 40 нм. Было установлено, что соотношение КЖ : этанол 96 % - 1:3, pH реакционной среды - 7,0 и время контакта КЖ : этанол - 2 часа обеспечивают получение липолитических препаратов с более высокой ферментативной активностью на 50 % по сравнению с контрольным препаратом, полученным стандартным методом. Выявленные условия выделения липаз являются рентабельными с точки зрения материальных ресурсов и затраченного времени. Библ. – 23, таб. – 3. Ключевые слова: Aspergillus niger, липазы, наночастицы, культуральная жидкость, выделение экзоферментов. Поступила в редакцию 15 марта 2019 УДК: 579.66

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ Fe3O4 НА осаждение ЛИПАЗ ИЗ культуральной жидкости МИКРОМИЦЕТА RHIZOPUS ARRHIZUS. Чилочи Александра, Тюрина Жаннета, Лаблюк Светлана, Дворнина Елена, Бивол Чезара, Клапко Стелиана, Гуцул Татьянa. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 154-161. Представлены результаты исследования влияния наночастиц оксида железа (II) (III) в качестве биостимуляторов при осаждении липаз из культуральной жидкости, полученной при глубинном культивировании микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03. Установленные оптимальные режимы выделения липолитических ферментных препаратов из двух типов культуральных жидкостей,

полученных в классических и оптимизированных условиях с использованием наночастиц Fe3O4, идентичны и составляют: продолжительность контакта КЖ и ЭС – 2 часа, соотношение объемов

207 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты КЖ:ЭС – 1:3, рН КЖ – 7,0-7,3. Активность ферментного препарата, выделенного из культуральной жидкости, полученной при культивировании микромицета Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 на средах, содержащих наночастицы оксида железа, превышает уровень контрольного варианта в 2 раза: 1763000 ед/г и 885000 ед/г соответственно. Увеличение составило 199,2 %. Библ. - 28, таб. - 2, рис. - 2. Ключевые слова: Rhizopus arrhizus, микромицеты, наночастицы, липазы Поступила в редакцию 8 апреля 2019 УДК: 618.15: 579.8 ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБНАРУЖЕНИЯ БАКТЕРИИ GARDNERELLA VAGINALIS ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Тащи Ксения, Морозов Александр. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 161-165. На клиническом материале проведена сравнительная оценка эффективности использования в лабораторной практике различных методов выявления бактериального вагиноза. Охарактеризованы достоинства и ограничения для традиционных микробиологических и современных молекулярно- генетических методов диагностики. Выявлено, что для повышения эффективности диагностики существует необходимость в параллельном использовании одновременно комплекса микробиологических и молекулярно-генетических методов. Библ.-7. Таб.-2. Сокращения: PCR – полимеразная цепная реакция; PCR-RT - реакция цепной полимеризации в реальном времени. Ключевые слова: Gardnerella vaginalis, ПЦР, микробиология, диагностика, бактериальный вагиноз. Поступила в редакцию 25 марта 2019 УДК: 634.4 (478) ПОЧВЕННАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ БАССЕЙНА РЕКИ КОГЫЛНИК. Урсу А.Ф., Оверченко А.В., Куркубэт С.Н., Марков И.В. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 165-171. Гидрографический бассейн реки Когылник – непосредственно впадающей в Черное Море, несмотря на незначительные размеры, пересекает различные природные и почвенно-географические районы. Северная часть бассейна охватывает часть лесной зоны Центрального Плато Кодр, пересекая три почвенных района (7, 8, 9), южная часть пересекает два района (11, 13) степной зоны Южной равнины. В пределах бассейна на территории Молдовы закономерно широтное распределение почв с севера на юг – бурые типичные и оподзоленные, серые типичные и моликовые, черноземы выщелоченные, типичные средне- и малогумусные, карбонатные. Библ. – 14, рис. – 1, фото – 8. Ключевые слова: гидрографический бассейн, зона, почвенно-геграфический район, почвы, черноземы. Поступила в редакцию: 25 марта 2019. УДК: 574.4.:502.75 (478) Закономерности и взаимосвязи, установленные в процессе естественного восстановления петрофитной экосистемы карьера „Лафарж Цемент” Бульмага Константин, Чертан Корина, Бургелея Аурелий, Грабко Надежда. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 171-180. Установлена зависимость степени эволюции регопочв (формирующихся на поверхности отвалов вскрышных пород) от возраста отвалов. Показано, что начало процесса восстановления биоразнообразия на поверхности отвалов обеспечивается насыпной массой рыхлой горной породы на поверхности отвалов. Выявлена зависимость процесса восстановления биоразнообразия на поверхности отвалов вскрышных пород от времени их экспозиции. Установлена закономерность процесса почвообразования на поверхности отвалов вскрышных пород, которая состоит в том, что развитие регопочв определяется возрастом отвалов, количеством видов растений, произрастающих на поверхности отвалов и уровнем содержания гумуса. Библ. – 13, рис. – 1. Ключевые слова: биоразнообразие, отвалы вскрышных пород, почвообразовательный процесс, эволюция регопочв, содержание гумуса, восстановление экосистемы. Поступила в редакцию: 20 февраля 2019.

208 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Рефераты УДК 504.06 504.4.054 ИНДЕКС НИТРИФИКАЦИИ ИОНОВ АММОНИЯ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ лесного массива Хыржаука. Санду Мария, Тэрыцэ Анатолий, Мошану Елена, Лозан Раиса, Цуркан Сержиу. //Известия Академии Наук Молдовы. Науки о жизни. 2019, № 1 (337), с. 180-186. Расчеты индекса нитрификации поверхностных вод в лесном массиве Хыржаука показывают значения от 8 до 100% с наиболее высокими значениями в октябре месяце, причиной чего является

развитие в теплое время биотопа необходимого для нитрификации. Корреляция Initrif с БПК5, содержанием хлор- и сульфат-ионов практически отсутствует (r2= 0,0055, 0,0078 и 0,012) и с минерализацией (r2 = 0,0949), жесткостью (r2= 0,1293), способностью самоочищения (r2=0,1731) и индексом загрязнения воды имеет низкое значение (r2=0,1853), значит влияние незначительно на процесс. С ХПК-Cr воды Индекс нитрификации коррелирует отрицательно, значит химически разлагаемые вещества ингибируют процесс нитрификации (r2 = 0,1955). Библ. 15, рис. 3, таблицы 2. Ключевые слова: индекс нитрификации, лесной массив Хыржаука, экологическое состояние, химические и биохимические параметры Поступила в редакцию 14 мая 2019

209 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 CONTENTS

Basic Articles A review of the major pest insects of tomato crops in the Republic of Moldova. Munteanu-Molotievskiy Natalia, Toderaș Ion, Moldovan Anna, Iurcu-Străistaru Elena ...... 7

Physiology and Sanocreatology Changes of body weight and some biochemical indexes of rats exposed to social stress depending on diet. Ciochină Mariana, Poleacova Lilia ...... 19 Current views in eozinophilic esophagitis dietotherapy. (Review). Gribiniuc Anatolie, Lupașco Iulianna, Dumbrava Vlada-Tatiana, Berezovscaia Elena, Harea Gheorghe, Lupașco Daniela ...... 27 Contemporary visions on some important physiological aspects for digestive tube. Bogdan Victoria, Timoşco Maria ...... 35

Plant Physiology and Biochemistry Particularity of water status and antioxidant complex - as markers of cross-tolerance n plants. Ştefîrţă Anastasia, Brînză Lilia, Buceaceaia Svetlana, Aluchi Nicolae, Ionașcu Angela ...... 42 Effect of trace elements and biofertilizers on the mineral status of grape plants. David Tatiana, Veliksar Sofia, Lemanova Natalia, Gladei Mihai ...... 54 Stomatal conductance and transpiration coefficient of soybean leaves under complex stress conditions. Kharchuk Oleg, Kirillov Alexander, Kleiman Emil, Skurtu Georgy, Bashtovaya Svetlana, Platovskiy Nikolay, Cystol Marchela ...... 62

Genetics, Molecular Biology and Breeding The expression of some terpene synthases in flowers and leaves of Origanum vulgare (SSP. Vulgare). Port Angela, Duca Maria, Mutu Ana ...... 72 Variability of some pollen traits of tomato mutant forms in response to abiotic stress factors. Makovei Milania ...... 81 Storage potential of flax accessions (Linum usitatissimum L.) as an indicator of their viability under ex situ conservation. Corlateanu L.B., Kutsitaru D.V., Ganea A.I...... 91 The role of parental factor in manifestation of quantitative traits in wheat (Triticum aestivum L.). Lupascu Galina, Gavzer Svetlana ...... 98 Superoxide dismutase activity in sunflower artificially infested with broomrape. Tabara Olesea ...... 106

Zoology Diversity of terrestrial animal species from landscape reserve Dobrușa. Nistreanu Victoria, Bușmachiu Galina, Țurcan Vladimir, Larion Alina ...... 112 Species of the genus Euxoa Hübner, 1821 (Lepidoptera, Noctuidae) – new for the fauna of the Republic of Moldova. Tugulea Cristina ...... 121

210 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019

Establishing nematicide efficacy of Pseudomonas aurantiaca CNMN-PSB-08 strain on the nematode of Allium cultures - Ditylenchus dipsaci. Melnic Maria, Slanina Valerina, Erhan Dumitru, Rusu Ştefan, Batîr Ludmila, Chihai Nina ...... 124 Biological control of weevils: issues, achievements and perspectives. Moldovan Anna 131

Microbiology and Biotechnology Utilization of ZnO nanoparticles in biotechnology of Saccharomyces cerevisiae yeast cultivation. Usatîi Agafia, Chiselița Natalia ...... 142 Strategy for isolation of lipazes sintetized by micromycete Aspergillus niger CNMN FD 01

cultivated in the presence of nano-dioxide TiO2. Bivol Cezara, Ciloci Alexandra, Tiurina Janeta, Labliuc Svetlana, Dvornina Elena, Clapco Steliana, Guţul Tatiana, Rusu Emil ...... 148

Study on the effect of Fe3O4 nanoparticles on sedimentation of lipases from the cultural liquid of micromycete Rhizopus arrhizus. Ciloci Alexandra, Tiurina Janeta, Labliuc Svetlana, Dvornina Elena, Bivol Cezara., Clapco Steliana, Guţul Tatiana ...... 154 Evaluation of Gardnerella vaginalis bacteria detection results obtained by different research methods. Taschi Xenia, Morozov Alexandr ...... 161

Ecology and Geography Soil zonality of the Cogylnic river basin. Ursu A., Overcenco A., Curcubat Stela, Marcov I...... 165 Regularities and dependencies established in the process of natural restoration of the petrophyte ecosystem in „Lafarge Ciment” quarry stock company. Bulimaga Constantin, Certan Corina, Burghelea Aureliu, Grabco Nadejda ...... 171 The index of ammonium ions nitrification in surface water from Hirjauca forest district. Sandu Maria, Tarita Anatol, Mosanu Elena, Lozan Raisa, Turcan Sergiu ...... 180

New books Review of the monograph “Fundamentals of management of technological processes of cultivation of vegetable crops in the open field”. Author: Doctor of Agricultural Sciences Botnari Vasily. Furdui Theodore, Gaina Boris, Tudorakе Georgy, Kirillov Alexander ...... 186 Review of the manual “Food Safety”. Author: Mihail Tomșa Ciochină Valentina, Balan Ion ...... 188 Review of the monograph „Selecting tomato resistant to abiotic stress factors using gamete breeding”. Author: Маковей Миланья Дмитриевна. Ботнарь Василий Федорович ...... 190

Notorious Personalities Nicolae Dimo. 60 years after his death. Ursu Andrei, Curcubăt Stela ...... 193

Abstracts (in Eng)...... 195 Рефераты (in Rus)...... 202

211 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 CUPRINS

Articole de fond A review of the major pest insects of tomato crops in the Republic of Moldova. Munteanu-Molotievskiy Natalia, Toderaș Ion, Moldovan Anna, Iurcu-Străistaru Elena. 7

Fiziologia şi Sanocreatologia Influenţa regimului alimentar asupra modificării masei corporale şi a unor indici biochimici la şobolanii supuşi stresului social. Ciochină Mariana, Poleacova Lilia ...... 19 Actualităţi în dietoterapia esofagitei eozinofilice. Revista( literaturii). Gribiniuc Anatolie, Lupaşco Iulianna, Dumbrava Vlada-Tatiana, Berezovscaia Elena, Harea Gheorghe, Lupașco Daniela ...... 27 Viziuni contemporane privind unele aspecte fiziologice importante pentru tubul digestiv. Bogdan Victoria, Timoşco Maria ...... 35

Fiziologia şi Biochimia plantelor Particularitățile status-ului apei și complexului antioxidant ca markeri ai cros- toleranței plantelor. Ştefîrţă Anastasia, Brînză Lilia, Buceaceaia Svetlana, Aluchi Nicolae, Ionașcu Angela. 42 Efectul microelementelor și biofertilizanţilor asupra statusului mineral a viței de vie. David Tatiana, Veliksar Sofia, Lemanova Natalia, Gladei Mihai ...... 54 Устьичная проводимость и транспирационный коэффициент листьев растений сои при комплексном стрессе. Харчук Олег, Кириллов Александр, Клейман Эмиль, Скурту Георгий, Баштовая Светлана, Платовский Николай, Кистол Марчела ...... 62

Genetica, Biologia moleculară şi Ameliorarea Expresia unor terpen-sintetaze în flori și frunze la Origanum vulgare (SSP. Vulgare). Port Angela, Duca Maria, Mutu Ana ...... 72 Изменчивость некоторых признаков пыльцы у мутантных форм томата под действием абиотических стрессов. Маковей М.Д...... 81 Storage potential of flax accessions (Linum usitatissimum L.) as an indicator of their viability under ex situ conservation. Corlateanu L.B., Kutsitaru D.V., Ganea A.I...... 91 Rolul factorului parental în formarea şi manifestarea unor caractere cantitative la grâu (Triticum aestivum L.). Lupașcu Galina, Gavzer Svetlana ...... 98 Activitatea superoxid dismutazelor la plantele de floarea-soarelui infestate artificial cu lupoaie. Tabără Olesea ...... 106

212 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Zoologia Diversitatea speciilor de animale terestre din rezervația peisagistică Dobrușa. Nistreanu Victoria, Bușmachiu Galina, Țurcan Vladimir, Larion Alina ...... 112 Specii din genul Euxoa Hübner, 1821 (Lepidoptera, Noctuidae) – noi pentru fauna Republicii Moldova. Țugulea Cristina ...... 121 Stabilirea eficacității nematocide a tulpinei de bacterii Pseudomonas aurantiaca CNMN-PSB-08 asupra nematodului culturilor Allium - Ditylenchus dipsaci. Melnic Maria, Slanina Valerina, Erhan Dumitru, Rusu Ştefan, Batîr Ludmila, Chihai Nina ...... 124 Controlul biologic al Coleopterelor Curculionide (Coleoptera, Curculionaidae): probleme, realizări și perspective. Moldovan Anna ...... 131

Microbiologia şi Biotehnologia Utilizarea nanoparticulelor ZnO în biotehnologia cultivării levurii Saccharomyces cerevisiae. Usatîi Agafia, Chiselița Natalia ...... 142 Strategie de izolare a lipazelor sintetizate de micromiceta Aspergillus niger CNMN

FD 01 cultivată în prezenţa nano-dioxidului TiO2. Bivol Cezara, Ciloci Alexandra, Tiurina Janeta, Labliuc Svetlana, Dvornina Elena, Clapco Steliana, Guţul Tatiana, Rusu Emil ...... 148

Изучение воздействия наночастиц Fe3O4 на активность и осаждение липаз из культуральной жидкости микромицета Rhizopus arrhizus. Чилочи Александра, Тюрина Жаннета, Лаблюк Светлана, Дворнина Елена, Бивол Чезара, Клапко Стелиана, Гуцул Татьяна ...... 154 Evaluarea rezultatelor detectării bacteriei Gardnerella vaginalis obținute prin diferite metode de cercetare. Tașci Xenia, Morozov Alexandr ...... 161

Ecologia şi Geografia Pedozonalitatea în cadrul bazinului hidrografic Cogâlnic. Ursu Andrei, Overcenco Aurel, Curcubăt Stela, Marcov Ion ...... 165 Legități și dependențe stabilite în procesul de restabilire naturală a ecositemului petrofit din cariera „Lafarge Ciment”. Bulimaga Constantin, Certan Corina, Burghelea Aurelian, Grabco Nadejda ...... 171 Indicele de nitrificare a ionilor de amoniu în apele de suprafaţă din ocolul sivic Hârjauca. Sandu Maria, Tărîţă Anatol, Moşanu Elena, Lozan Raisa, Ţurcan Sergiu ...... 180

Cărţi noi Рецензия на монографию “Основы управления технологическими процессами возделывания овощных культур в открытом грунте”. Автор: доктор с/х наук Ботнарь Василий Федорович. Фурдуй Теодор, Гаина Борис, Тудораке Георгий, Кириллов Александр ...... 186

213 Buletinul AŞM.Рефераты Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019 Buletinul AŞM.Рефераты Ştiinţele vieţii. Nr. 1(337) 2019

Recenzie la manualul „Siguranța alimentelor”. Autor: Mihail Tomșa Ciochină Valentina, Balan Ion ...... 188 Рецензия на монографию „Селекция томата на устойчивость к стрессовым абиотическим факторам с использованием гаметных технологий”. Автор: Маковей Миланья Дмитриевна. Ботнарь Василий Федорович ...... 190

Personalităţi notorii Nicolae Dimo. 60 de ani de la trecerea în nefiinţă. Ursu Andrei, Curcubăt Stela ...... 193

Abstracts (in Eng)...... 195 Рефераты (in Rus)...... 202

214