ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УМОВИ СПІВСТАВНОСТІ РЕЗУЛЬТАТІВ У ПОЛЬОВИХ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ ЗА ДОПОМОГОЮ КОМП’ЮТЕРНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ

Автор(и)

  • Леонід Володимирович Горбунов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Надія Вікторівна Ларінцева Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0001-5169-2682
  • Оксана Вікторівна Звягінцева Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0003-1921-4204

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.01.12

Ключові слова:

математичне моделювання, імітаційна модель, біооб’єкт, кукурудза, ендоспермові мутанти, гетерогенність

Анотація

При проведенні біотехнологічних польових досліджень з використанням рослинних об’єктів існує проблема обліку гетерогенності результатів, недосконалість методів призводить до необхідності багаторазового повторення дослідів та не вирішується питання відтворюваності і порівнянності результатів досліджень, тому застосування математичних моделей в дослідженнях дає можливість не тільки виявити, але й пояснити отримані закономірності. Предметом вивчення в статті є імітаційна модель оцінки маси зернівок кукурудзи з урахуванням їх генотипу і умов вирощування. В основу моделі покладено аналітичний вираз, що відображає основні причини зростання насіння кукурудзи після запилення рослини. Маса зернівок кукурудзи залежить від ряду біологічних факторів (генотип), технологічних – структури ґрунту (її родючість і способи обробки), а також кліматичних умов (вологість, інтенсивність освітлення). Метаю дослідження є створення імітаційної моделі для забезпечення порівнянності результатів, отриманих при вирощуванні кукурудзи на зерно в різних умовах.

В якості методів для отримання та побудови результатів використовувалися біологічний (вирощування) і математичний (імітаційна модель) методи. Розбіжність оцінки маси зерна однакового генотипу вирощених в  різних дослідних господарствах різних кліматичних зон України  і отриманих розрахунковим способом склало не більше 18 % і отриманих експериментально до 64 %. Особливістю моделі є незалежність гетерогенності біооб’єкту (досліджуваних ліній і гібридів) від умов їх вирощування (структури ґрунту і кліматичних умов). Застосування математичного моделювання дає можливість знизити розходження досліджуваних показників до 25 разів отриманих в різних дослідах, тим самим значно скоротити час, грошові витрати і забезпечити умова порівнянності результатів для отримання достовірного результату. 

Біографії авторів

Леонід Володимирович Горбунов, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат сільсько-господарських наук, доцент кафедри біотехнології, біофізики та аналітичної хімії, м. Харків

Надія Вікторівна Ларінцева, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

старший викладач кафедри біотехнології, біофізики та аналітичної хімії, м. Харків

Оксана Вікторівна Звягінцева, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат біологічних наук, доцент кафедри біотехнології, біофізики та аналітичної хімії,  м. Харків

Посилання

Ty’mchuk S. M. Vmist ta zhy’rno ky’slotny’j sklad oliyi u inbredny’x linij kukurudzy’ na osnovi rizny’x endospermovy’x mutacij / S. M. Ty’mchuk, O. G. Suprun, V. V. Pozdnyakov, V. M. Ty’mchuk,Yu. V. Xarchenko, L. Ya. Xarchenko // Matery’alы mezhdunar. nauch.konf. «Sovremennыe teorety’chesky’e y’ prakty’chesky’e aspektj selekcy’y’ gy’bry’dov y’ sortov masly’chnыx kul’tur y’ razrabotka texnology’j y’x vjrashhy’vany’ya”. – Zaporozh’e: Y’nsty’tut masly’chnыx kul’tur NAAN Ukray’nj, 2012. – s. 36

Ty’mchuk S. M. Vmist ta zhy’rno ky’slotnij sklad oliyi v zerni endospermovy’x mutantiv kukurudzy’ / O. G. Suprun, V. M. Ty’mchuk, G.S. Potapenko // Visny’k Centru naukovogo zabezpechennya agropromy’slovogo vy’robny’cztva Xarkivs’kij oblasti. – 2013. – №14. – s. 128 – 136.

Gorbunov L. V. Matematicheskoe modelirovanie sostoyaniya dekonservirovannogo bioob’ekta / L. V. Gorbunov // LAPLAMBERTAcademicPublishing: 2014. – 116 s.

Gorbunov L.V. Mathematical model for describing the post–cryopreservation viability of fruit and berry cuttings / L. V. Gorbunov, I. V. Petrov, O. V. Zviahintseva // Biotechnologia Acta. – 2019. – V. 12, No 5. – P. 85–95

Turbin, N. V. Diallelnyiy analiz v selektsii rasteniy / N. V. Turbin, L. V. Hotyileva, L. A. Tarutina //– Minsk: Nauka i tehnika,1974 – 179 с.

Dospehov B. A. Metodika polevogo opyita/ B. A. Dospehov. – M.: Agropromizdat, 1985.–351 s.

Metody’chni rekomendaciyi pol’ovogo ta laboratornogo vy’vchennya genety’chny’x resursiv kukurudzy’ /Gur’yeva I.A., Ryabchun V.K., Kozubenko L.V., Litun P.P. ta in. – Xarkiv. – 1993. – 29 s.

Klasy’fikator–dovidny’k vy’du Zeamays L./ I.A. Gur’yeva, V.K. Ryabchun, L.V. Kozubenko, M.M. Chupikov, N.B. Gur’yeva.– Xarkiv., 1994. – 73s.

NeufferM. G. Mutantsof maize / M. G. Neuffer, E. H. Coe, S. R. Wessler. – Cold Spring Harbor, NY : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997. – 468 p.

DSTU 4138–2002. Nasinnya sil’s’kogospodars’ky’x kul’tur. Metody’ vy’znachennya yakosti. – Vved. 2003–10–07. – K.: Derzhstandart Ukrayiny’, 2003. – 173 s.

Complex analysis of flax seeds composition for breeding programs / V. V. Titok [et al.] // Proceedings of BSTU. No. 4. – Minsk : BSTU, 2014. – P. 169–174

PunyasenaS.W. Bioinformatic and biometric method sinplant morphology / S.W. Punyasena, S.Y. Smith. – Michigan: Departmentof Plant Biology, University of Illinois, 2014. – 2 p.

Gmurman, V.E. Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika / V.E. Gmurman. // M.: Vyisshaya shkola, 2007. – 480 s.

Savchuk, V.P. Obrabotka rezultatov izmereniy. Fizicheskaya laboratoriya. Ch.1. / V.P. Savchuk//– O: ONPU, 2002. – 54 s.

Gorbunov L.V. Obespechenie usloviy sopostavimosti rezultatov issledovaniya gibridov mutantnyih semyan kukuruzyi pri pomoschi kompyuternogo eksperimenta /L.V. Gorbunov, N.V. Reshetnyak, N.M. Martyinyuk // MaterIali mIzhnar. nauk.–prakt. konf. «InformatsIynI tehnologIYi: Nauka, tehnIka, tehnologIya, osvIta, zdorov’ya» MICROCAD–2017. – HarkIv : NTU «HPI», 2017. – 343 s.

Reshetnyak N.V. Obespechenie usloviy sopostavimosti kolichestvennyih rezultatov vyiraschivaniya liniy i gibridov kukuruzyi na zerno pri raznyih klimaticheskih usloviyah v raznoe vremya / N.V. Reshetnyak, L.V. Gorbunov //MaterIali mIzhnar. nauk.–prakt. konf. «InformatsIynI tehnologIYi: Nauka, tehnIka, tehnologIya, osvIta, zdorov’ya» MICROCAD –2017. – HarkIv : NTU «HPI», 2017. – 343 s.

Larinceva N.V. Zabezpechennya umov zbizhnosti rezul’tativ za dopomogoyu matematy’chnogo modelyuvannya u doslidzhennyax gibry’div mutaciyi zeren kukurudzy’ / N.V. Larinceva, L.V. Gorbunov, A.R. Supolkina // V kn.: Suchasni dosyagnennya farmacevty’chnoyi texnologiyi i biotexnologiyi : zbirny’k naukovy’x pracz’. Vy’pusk 6. – Xarkiv : Vy’d–vo NFaU, 2019. –285 s.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-15