Орол денгизининг суви қуриган ҳудудларидаги ўсимликларнинг молекуляр-биологик ва экологик хусусиятлари

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Дунёда қурғоқчил ва шўрланган тупроклардаги ўсимликлар мослашувининг биокимёвий ва экологик хусусиятларини аниклаш хамда шу асосда уларни иқтисодиёт тармокларида фойдаланиш долзарб муаммолардан биридир. Бугунги кунда курғокчиликка ва шўрланишга чидамли ўсимликларнинг қарийб 700 тури доришунослик ва фитомелиорация ишларига кенг жалб қилинган1.
Ўзбекистон мустакилликка эришгандан кейин республикамизнинг кам ўрганилган ҳудудларидаги ўсимликлардан амалиётда, хусусан фитомелиорант ва доривор хом ашё сифатида фойдаланиш, уларни мухофаза қилишга алоҳида эътибор қаратилди. Мазкур йўналишда амалга оширилган дастурий чора-тадбирлар асосида, муайян натижаларга, жумладан Орол денгизи сувидан бўшаган худуд - Оролкумнинг биологик ресурс имкониятларини аниклаш, уларни тиббиёт, фармацевтика ва кимёвий ишлаб чиқаришнинг турли соҳаларида қўллаш, Оролкум ўсимлик захирасидан биологик фаол бирикмалар ажратиб олишда фойдаланиш борасида натижаларга эришилди.
Бугунги кунда дунёда экологик инкирозга учраган худудлардаги биологик ресурсларни таснифлаш, стресс омилларга мослашишининг биокимёвий, физиологик ва экологик тамойилларини аниклаш, мавжуд ресурслардан инкирозга учраган ерларни тиклашда фойдаланиш мухим аҳамият касб этади. Айниқса, Орол денгизининг куриган худудларидаги ўсимликларнинг биокимёвий, молекуляр-биологик ва экологик хусусиятларидаги ўзгаришларни асослаш, замонавий усуллар ёрдамида уларни ДНК маркерлари оркали аниклаш ва улардан фойдаланиш долзарб муаммолардан биридир. Орол денгизининг куриган ҳудудларидаги ўсимликларнинг молекуляр-биологик ва экологик хусусиятларини аниклаш бўйича тадқикотлар куйидагича изохданади: Жанубий Оролкум худудидаги ўсимлик турларини аниклаш; уларнинг ДНК баркодини амалга ошириш; биокимёвий усуллар орқали ўсимликларнинг ташқи муҳитга мослашишини исботлаш; ўсимликларнинг кимёвий таркибини аниқлаш; ажратилган моддаларнинг бактерияларга карши фаоллигини аниқлаш; ўсимликларни самарали фитомелиорация ишлари учун экологик гурухдарга ажратиш; кўчма кумлар ва шўрҳокликларни тўхтатиш мақсадида олинган натижаларни амалиётга жорий этиш.
Узбекистан Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2014 йил 24 декабрдаги №363-сон «Орол денгизи ҳавзаси худудида экологик ҳалотнинг окибатларини енгиллаштириш борасида хамкорликни ривожлантириш» Халкаро конференция доирасида эришилган келишувларни амалга ошириш чора-тадбирлари тўғрисидаги ва Узбекистан Республикаси Президентининг 2017 йил 18 январдаги №ПҚ-2731-сон «2017-2021 йилларда Орололди минтақасини ривожлантириш Давлат дастури тўғрисидаги» қарорлари ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади Орол денгизининг жанубий куриган худудларидаги ўсимликларнинг биокимёвий, молекуляр-биологик ва экологик хусусиятларини аниклаш хамда уларнинг ресурс имкониятларини баҳолашдан иборат.
Диссертация тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
Жанубий Оролқум ҳудудида 220 юксак ўсимлик турлари (шундан 130 тури илк бор) ўсиши аниқланган ва мазкур ҳудуд ўсимликлари Эрон-Турон флораси замирида пайдо бўлганлиги исботланган;
ўсимлик турларининг таркибидан 38 та, тупроқ таркибидан 37 та кимёвий элементларнинг микдори, рений элемента ўсимлик таркибида аниқланган ҳамда ҳудудда таркалган ўсимлик органлари таркибидаги эркин аминокислоталар микдори аникланган, фенилаланин ва пролиннинг ўсимликларнинг стресс омилларга мослашишидаги роли исботланган;
Орол денгизининг куриган тубида таркалган ўсимликларнинг оқсил-пептид компонентлари ажратилган ва уларнинг инсон организми учун патоген ҳисобланган бактерияларга қарши антибиотик потенциалга эга эканлиги исботланган;
илк бор Atriplex pratovii ўсимлиги rbcL генининг 488, 537 ва 811 жуфт нуклеотиддан, matK. генининг 283, 403 ва 804 жуфт нуклеотиддан, psbB-psbH регионининг 577 жуфт нуклеотиддан иборат кетма-кетлиги аникланган ва секвенс натижалари EMBL-EBI маълумотлар базасига киритилган;
илк бор Atriplex pratovii ўсимлигининг Atriplex туркуми бошка турларидан фарқ қилиши молекуляр-генетик жиҳатдан исботланган ва Atriplex pratovii ўсимлигининг rbcL, matK генлари бўйича турлараро ва туркумлараро молекуляр филогенияси ишлаб чиқилган;
ўсимлик турлари экологик гуруҳларга ажратилган ва уларнинг биоиндикация хусусиятлари асосланган.
Хулосалар
«Орол денгизининг суви куриган ҳудудларидаги ўсимликларнинг молекуляр-биологик ва экологик хусусиятлари» мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадкикотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Жанубий Оролкум худудида 220 та юксак ўсимлик турлари (шундан 130 тури илк бор) ўсиши ва кенг таркалган ўсимликларнинг кимёвий элементлар, эркин аминокислоталар ва оқсил-пептид компонетлари аниқланди. Ҳудудда 5 та ноёб тур - Rosa majalis, Tulipa biflora, T. buhseana, Crambe eden tula, Artemisia austriaca ва битта эндем - Atriplex pratovii ўсимлик учраши қайд этилди. Жанубий Оролқум флорасининг Эрон-Турон флораси замирида пайдо бўлганлиги исботланди.
2. Турли систематик бирликларга мансуб 24 та ўсимлик турларининг таркибидан 38 та кимёвий элементнинг микдори аникланди. Ноёб кимёвий элементларнинг ўсимлик органларида тўпланаётганлиги ҳамда рений элемента ўсимлик таркибида учраши исботланди. Тупрок таркибида 37 та кимёвий элементнинг микдори аникланди. Ушбу натижалар экосистемадаги биологик хима-хиллик ва ундаги ҳаётий циклига боглик тупрок таркибидаги кимёвий элементларнинг микдори мавсумий ёки йиллар давомида ўзгариши ва бу адаптацион жараёнларнинг бошкарилувида кечишини кўрсатди.
3. Урганилган худудда таркалган 15 тур ўсимлик органлари таркибидаги эркин аминокислоталар микдори аникланди ва уларнинг ўсимликларнинг стресс омилларга мослашишидаги роли исботланди. Оролкум худудида таркалган Tamarix hispida, Limonium otolepis, Halostachys belangeriana, Haloxylon aphyllum ва Artemisia diffusa ўсимликларидаги эркин фенилаланин ва пролиннинг микдори мазкур турларнинг Қуйи Амударё ва Устюрт худудлари популяцияларидаги турларга нисбатан сезиларли даражада юкори эканлиги билан изохданади.
4. Биокимёвий усуллар орқали аникланган айрим макроэлементлар, эркин аминокислоталар ва иккиламчи метаболитлар микдорининг ортиши ўсимликларнинг экологик таърифига боглик улардаги мослашувчанлик механизми тасдикланди.
5. Орол денгизининг куриган тубида таркалган ўсимликлардаги оқсил-пептидлар инсон организми учун шартли патоген бактерияларга қарши антибиотик потенциалга эга. Tamarix ramosissima, Alhagi pseudalhagi, Limonium otolepis, Peganum harmala, Nitraria schoberi каби ўсимликлар захира сифатида янги авлод дори воситалари ишлаб чикариш учун тавсия этилади.
6. Илк бор Atriplex pratovii ўсимлигининг ДНК баркоди учун маркер генларининг қисмлари секвенс қилинди: rbcL генининг 488, 537 ва 811 жуфт нуклеотиддан, matK. генининг 283, 403 ва 804 жуфт нуклеотиддан, psbH-psbH регионининг 577 жуфт нуклеотиддан иборат кетма-кетлиги аникланди.
7. Илк бор Atriplex pratovii тури Atriplex туркуми бошқа турларидан фарк килиши молекуляр-генетик жиҳатдан исботланди. Илк бор Atriplex pratovii ўсимлигининг rbcL, matK. генлари бўйича турлараро ва туркумлараро молекуляр филогенияси ишлаб чиқилди. Ўрганилган турнинг A.canescens, A.spongiosa, A.laciniata турларига жуда яқинлиги, A.glauca, A.centralasiatica, A.rosea, A.coriace, A.leucoclada турига нисбатан яқинлиги (битта полиморфизм бўйича фарк қилиши), A.voucher туридан эса кескин (rbcL гени бўйича 8 та, matK. гени бўйича 40 полиморфизми) фарк килиши аникланди. rbcL гени бўйича A. pratovii турининг шу жумладан, Atriplex туркумининг Chenopodiaceae оиласи туркумлари ичида Cremnophyton туркумига (С. lanfrancoi) энг яқин эканлиги исботланди. matK, гени мазкур туркум ва унга якин туркум турларининг ДНК баркоди учун номзод ген сифатида фойдаланиш тавсия килинади.
8. Жанубий Оролкум худудида таркалган 66 турдаги ўсимлик турларини тупрокнинг механик таркиби, шўрланиши, намлик даражаси ва сувга талабчанлигига боглик экологик гурухларга ажратилди.
9. Шўрланган тупроқларнинг ўсимликларнинг билан қопланиши майдонларнинг олдин галофит ўсимликлар томонидан ишгол килингандан кейин псаммофит ўсимликлар билан қопланиши хисобига босқичма-босқич табиий қонуният асосида бориши исботланди. Ландшафт шу жумладан, ўсимликлар копламининг шаклланиш даражаси (сони ва хилма-хиллиги) денгизнинг олдинги туб киргогидан сувга (Орол денгизига) томон камайиб боради.
10. Оролкумнинг истикболли ўсимлик турлари геологик кидирув ишлари учун тавсия килинди ва улар асосланилди: галофит ўсимлик вакиллари Limonium otolepi, Salsola dendroides - никель элементининг индикатори; псаммофит ўсимлик вакиллари Carex physodes, Alhagi pseudalhagi - олтин элементининг индикатори; гипсофит ўсимлик вакиллари Atraphaxis spinosa, Anabasis salsa,Camphorosma monspeliaca - европий элементининг индикатори. Salsola туркуми турлари (Chenopodiaceae оиласи) органлари таркибида рений кимёвий элементининг тўплаши аникланди.
11. Усимликларнинг ташқи мухитнинг ўзига хос шароитларига мослашувчанлигининг биокимёвий хусусиятлари асосланилди. Истикболли ўсимлик турлари (Climacoptera aralensis, Limonium otolepis, Atriplex pratovii, Salsola dendroides, S.orientalis, S.richteri, Kalidium capsicum, Halostachys belangeriana, Tamarix ramosissima, T.hispida, Nitraria schoberi, Lycium ruthenicum, Haloxylon aphyllum) фитомелиорация ишларида фойдаланиш учун тавсия этилди.