თამარ შამათავა

The using virus free, healthy seed is the key factor  in the potato seed production system wich can only be  achieved using modern biotechnology method. Production of virus free potato elite seed is based on  in vitro technology. Selection  best of the best MS medium for in vitro potato according varieties are guarantee of their in vitro growth and further reproduction ability.

 The aim of this work is  to study the influence of MS medium with  different combination of vitamins  (B_1, B_6,PP ) on the in vitro growth-development of potato varieties  “Agria”, “Sante”, “Jelly” amd “ Nevsky”. Parameters of morphogenesis (high, number of nodes, rooting) were evaluated after 16 day.

It was revealed that various concentration of vitamins  had different influence depending on the potato varieties. It was showed that the combination of  vitamins 2.5mg/l B₆+1.0mg/l B₁+2.5mg/ml PP positively effected  on the in vitro development of potato varieties “Agria and  “Jelly”, while the combination 2mg/l B₆+1.0mg/l B₁+2.0mg/ml PP was the best for  in vitro  regeneration of potato varieties “Sante”, and “Nevsky”. In vitro plants with 6-7 nodes and strong stem were observed only after 16 days.

Within this work the best combination of vitamins for in vitro growth-development of potato varieties: “Agria”, “Sante”, “Jelly” amd “ Nevsky” were selected.

The major losses during storage of pear fruit are related to the damage caused by their physiological disorder. Calcium chloride positively effected on the storability of apples, peaches and plums but there is not information is scarce informacion  about pear storage.
Our research goal was to determine the optimal concentration of Calcium chloride and influence on some chemical properties of pear variety “Conference” during long term storage (60 days) at +3+4 0 C-temperature. Biochemical parameters were evaluated at the beginning and at the end of storage.
 
Bertrand’s method was used for determination of total sugar. The dry mass evaluated  using a refractometer, acidity( g/100ml) using 0.1 N NaOH to a phenolphthalein end point. Ascorbic acid ( vitamin C) were estimated by titration using DCPIP (Tillman´s reagent) solution . Physiological diseases were observed visually.
Two concentration 1.5% and 3% calcium chloride was used in experiment samples without calcium chloride were consideration as a control.
As results, showed 3% calcium chloride can improve storability of cultivar “Conference”.  
Dry mass and sugar reduction rate were low under the 3% calcium chloride treatment 0.6% (13.8-13.2%) and 0.3% (10.9-10.6%), respectively. The loss was similar -1.4 % (13.8-12.4%) and 1.1% (10.9-9.8%) around 1.5 % CaCl2 and control, respectively.
A slight change 0.7 mg/100g (4.8-4.1 mg/100g) of C vitamin were detected in 3% calcium chloride treated samples compared 1.5% calcium chloride (1.5mg/100g) and control (1.7mg/100g). The range of titratable acidity from 0.4% to 0.44% was stabile in all variation.   

Finally, 3% CaCl₂ can be used as a safe compound during long-tern 60 days storage for enhance storability of pear cultivar “Conference” with light physiological diseases

The loss causing of pathogenic microbiological diseases during storage has a high economic impact. The research aim was to study effect of eucalyptus extract with combination calcium chloride on microflora of grapevine during storage. Two grapevine varieties were selected for study: “Alphonse Levallée" and "Italia". Two combination of eucalyptus extract and calcium chloride were selected for experiment:

I.1 % CaCl₂ and 2% eucalyptus extract

II. 2% CaCl₂ and 1% eucalyptus extract

III. Control-untreatment grapevine

Treatment and control both were stored storage refrigerator -POLAIR Standard (temperature-0- 1⁰C, humidity- 85-90%). Pathogenic clear culture were extracted from infected grapevine during storage (60-120 day).

It was revealed that botrytis cinerea and Penicilium expansum were two major infected agent which causing microbiological disease of grapevine varieties “Alphonso levalee" and "Italia". Characterization and identification of fungi carried out using  40X-2500X professional infinity Trinocular Compoud Microscope (SKU:T690C).

As a result showed the loss caused from phytopatohenic fungi were different-Control for grapevine varieties "Italia" with Botrytis cinerea was-55.3% and Penicilium expansum-37,6%. For "Alphonso Levalée” by Botrytis cinerea-54,1% and Penicilium expansum-35,2%. The best result for grapevine varieties "Italia" was showed 2% CaCl₂ and  1% eucalyptus extract, in this case loss causing by Botrytis cinerea-42, 8%, and Penicilium expansum- 32,4%, but inhibition effect caused from Botrytis cinerea for "alphonso levalee" was-45,1% and Penicilium expansum-30, 4%.

Thus, the combination of 2%CaCl₂ and 1% eucalyptus extract had inhibition influence on developments of  Botrytis cinerea and Penicilium expansum,especilly on Botrytis cinerea.

In this study, the effect of Eucalyptus extract and calcium chloride (CaCl2) on grape storage ability was investigated. The treatment includes control (Sulfur dioxide (SO2) 20-30 minutes exposure, once a month) and two combinations: I. 1% CaCl2+0.5% Eucalyptus extract; II. 2% CaCl2+1% Eucalyptus extract. Two grape varieties: Italia and Alphonse Levallee were selected for the study, which are the most popular cultivars among consumers in Georgia. After the treatments grape were stored at 0-1°C, relative humidity of 85-90%. Evolution of qualitative features such as percentage of decay caused by microbiological and physiological diseases was done in the middle of the storage (60 days) and at the end of the storage (120 days). Results showed that the loss caused by microbiological and physiological diseases in the middle stage of the storage (60 days) on two species grapes was unimportant control- 0.9%; with the 1% CaCl2+0.5% Eucalyptus extract-1.5% and 2% CaCl2+1% Eucalyptus extract-1%. Therefore, at the end of the storage (120 days) control loss was 6.1%; on condition 1% CaCl2+0.5% Eucalyptus extract-11.4% and 2% CaCl2+ 1% Eucalyptus extract-7.3%. Thus, 2% CaCl2+1% Eucalyptus extract solution showed the best result from the combined compounds, loss after storage was 7.3%. Sulfur dioxide (SO2) condition loss was less but it is noteworthy that the solution of 2% CaCl2+1% Eucalyptus extract is an ecologically pure mix and the stored grapevines are ecologically pure products, which is a key factor in choosing a storage facility.

Among  vegetables in Georgia tomato culture is very important. A variety of microorganisms is widely distributed in its rhizosphere. Including, the appearance and development of specific types of pathogenic agents which depends on the climate and soil conditions.

Our research goal was to isolate microorganisms in the tomato rhizosphere, to study their antagonistic interaction to choose strong antagonists to be applied against pathogenic microorganisms in the tomato culture.

We studied the tomato rhizosphere microbial flora according to the plant vegetation phases. 120 cultures were isolated, the antagonistic action of these cultures was tested by the diffusion and streak inoculation methods. The result showed that the strong antagonist strains are: N6, N20, thay have inhibited the growth of microbes, by accordingly.

For the identification we hade studied  morphological, physiological and cultural features of antagonist strains. Bacillus subtilis. st. N6.

In conclusion, we isolated a strong antagonist Bacillus subtilis st. N6, which had inhibited the growth of microorganisms by 25-30% extracted from tomato rhizosphere

ბიოენერგეტიკაში შექმნილი  მსოფლიო  ტენდენციების ანალიზიმოწმობს ბიოსაწვავის  ინდუსტრიის  განვითარების  პერსპექტივებს,  რომელიც განახლებადი რესურსების, კერძოდ, ბიომასის გამოყენების საფუძველზე მსოფლიოს უზრუნველყოფს  უფრო ეკონომიკური და ეკოლოგიური საწვავით.

საქართველოში ბიომასის ენერგეტიკული პოტენციალის შესახებ  სარწმუნო მონაცემები არ არსებობს. „საქართველოს განახლებადი ენერგიის ასოციაციის“ მონაცემების  მიხედვით კი,  საერთო ბიომასა შეფასებულია  4,4 მლნ ტონით,  რომლის ენერგეტიკული პოტენციალი წელიწადში  12 მლრდ კვტ/სთ-ს შეადგენს.

არსებობს  სხვა მონაცემებიც, მაგრამ არც ერთი მათგანი არ ითვალისწინებს  ბიომასის  ნედლეულის ბაზის გაფართოებას ენერგეტიკული პლანტაციების გაშენების, წყალმცენარეების,  ფიტოპლანქტონებისა და სხვა წყაროების გამოყენების ხარჯზე. არ არის შეფასებული იმ ბიომასის რაოდენობაც, რომელიც მოსახლეობის მხრიდან იწვება ღია წესით.

სადისერტაციო ნაშრომში განხილულია ბიოსაწვავის ინდუსტრიის განვითარებისათვის ჩვენს   ქვეყანაში.  ბიოენერგეტიკის სფეროში  მსოფლიოს უახლესი მიღწევების შესწავლისა და ანალიზის საფუძველზე, ბიომასის გამოყენებისა და მისი ბიოსაწვავად ტრანსფორმირების ტექნოლოგიური პროცესები. განსაზღვრულია ბიომასისგან ბიოსაწვავის მიღებისა და ბიოსაწვავის ინდუსტრიის განვითარებისათვის საჭირო უახლესი, ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიები, რომლებიც ეფექური იქნება  საქართველოს პირობებისათვის, ასევე მოცემულია  მათი  ეკოლოგიურ-ეკონომიკური შეფასება და შემუშავებულია რეკომენდაციები  

აღნიშნული მიზნის მისაღწევად  შესწავლილია  შემდეგი საკითხები:

·        სხვადასხვა თაობის ბიოსაწვავის წარმოების  სფეროში მსოფლიო ტენდენციების ანალიზი;

·        ბიომასის ბიოსაწვავად გარდაქმნის ძირითადი მეთოდების ანალიზი;

·        ბიოსაწვავის წარმოებისათვის ბიომასის ნედლეული ბაზისა და საქართველოში მისი გამოყენების  თანამედროვე მდგომარეობის  ანალიზი;

·        განხილულ იქნა ბიოსაწვავის წარმოებისათვის ბიომასის ნედლეული ბაზის გაფართოების შესაძლებლობები, ენერგეტიკული ტყეების პლანტაციების გაშენების, წყალმცენარეების, ფიტოპლანქტონების, ჩამდინარე წყლებისა და წყალსაცავების შლამიანი ნალექების ხარჯზე;

·        განისაზღა ბიომასის  ბიოსაწვავად გარდაქმნის ყველაზე  უფრო ეკოლოგიურ-ეკონომიკური ეფექტური მეთოდები და მათი დანერგვის გზები ქვეყნის ენერგეტიკულ სექტორში;

ბიოსაწვავის ტექნოლოგიური პროცესების შეფასებისას საქართველოს პირობებში გამოვლინდა, რომ ერთ-ერთ ყველაზე ეფექტურ მეთოდს ბიოსაწვავის წარმოებისათვის მისი ეკოლოგიურ-ეკონომიკური შეფასების თვალსაზრისით წარმოადგენს წყალმცენარე  „ეიქორნია“-„წყლის სუმბული”-ს (Eichhornia crassipes) კულტივირება და მისი ბიომასის გამოყენება ბიოაირის  მისაღებად.

ბიოსაწვავის ტექნოლოგიური პროცესების შეფასებისას საქართველოს პირობებში გამოვლინდა, რომ ერთ-ერთ ყველაზე ეფექტურ მეთოდს ბიოსაწვავის წარმოებისათვის მისი ეკოლოგიურ-ეკონომიკური შეფასების თვალსაზრისით წარმოადგენს წყალმცენარე  „ეიქორნია“-„წყლის სუმბული”-ს (Eichhornia crassipes) კულტივირება და მისი ბიომასის გამოყენება ბიოაირის  მისაღებად. ბიოპროდუქტიულობისა  და ფოტოსინთეზის ინტენსივობის თვალსაზრისით ბუნებაში არსებული ვერც  ერთი მცენარე     ვერ უწევს   კონკურენციას „ეიქორნიას“.  სწორედ, მისი ასეთი მაღალი პროდუქტიულობა, საწარმოო კულტივირება და ბიოტექნოლოგიური კონვერსია წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ მიმართულებას ბიოსაწვავის მიღების სფეროში. იმის გათვალისწინებით, რომ აღნიშნული მცენარე განეკუთვნება ინვაზიურ სახეობას, განხორციელდა ექსპერიმენტი „ეიქორნიის“ სიცოცხლისუნარიანობის გამოსავლენად   საქართველოს ბუნებრივ-კლიმატური პირობებში (in situ) და ასევე მისი კულტივირების  შესაძლებლობები ლაბორატორიულ პირობებში (in vitro). დადგინდა, რომ „ეიქორნია“ ღია წყალსაცავებში,  მისთვის არახელსაყრელ კლიმატური პირობებში სიცოცხლის უუნაროა და არ შეუძლია გამრავლება. მაგრამ გარკვეული უსაფრთხოების ნორმებისა და მონიტორინგის დაცვით შესაძლებელია საქართველოს წყალსაცავებში  მისი კულტივირება და შემდგომ ბიომასის მოსავლის აღება.საქართველოში ტბების, წყალსაცავების და წყლის ზედაპირის საერთო ფართობი 275 კმ² შეადგენს, „ეიქორნიის“ კულტივირებისათვის თუ გამოვიყენებთ ამ ტერიტორიის დაახლოებით 20%-ს (55კმ²) შესაძლებელია დაახლოებით 1,4 მილიონი ტონა ბიომასის მიღება წელიწადში, (როცა ჰაერის ტემპერატურა 20-32⁰C–ის ფარგლებშია და 1 ჰა წყლის ზედაპირზე ბიომასის პროდუქტიულობა 250 ტონას შეადგენს). გამომდინარე იქიდან, რომ 1 ტონა ბიომასისგან ღებულობენ 250-270მ³ ბიოგაზს, შესაძლებელია სულ 34-98 მილიონი მ³ ბიოგაზის მიღება. 

ბიოსაწვავის ტექნოლოგიური პროცესების შეფასებისას საქართველოს პირობებში გამოვლინდა, რომ ერთ-ერთ ყველაზე ეფექტურ მეთოდს ბიოსაწვავის წარმოებისათვის მისი ეკოლოგიურ-ეკონომიკური შეფასების თვალსაზრისით წარმოადგენს წყალმცენარე  „ეიქორნია“-„წყლის სუმბული”-ს (Eichhornia crassipes) კულტივირება და მისი ბიომასის გამოყენება ბიოაირის  მისაღებად. ბიოპროდუქტიულობისა  და ფოტოსინთეზის ინტენსივობის თვალსაზრისით ბუნებაში არსებული ვერც  ერთი მცენარე   ვერ უწევს  კონკურენციას „ეიქორნიას“.  სწორედ, მისი ასეთი მაღალი პროდუქტიულობა, საწარმოო კულტივირება და ბიოტექნოლოგიური კონვერსია წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ მიმართულებას ბიოსაწვავის მიღების სფეროში. იმის გათვალისწინებით, რომ აღნიშნული მცენარე განეკუთვნება ინვაზიურ სახეობას, განხორციელდა ექსპერიმენტი „ეიქორნიის“ სიცოცხლისუნარიანობის გამოსავლენად  საქართველოს ბუნებრივ-კლიმატური პირობებში (in situ) და ასევე მისი კულტივირების  შესაძლებლობები ლაბორატორიულ პირობებში (in vitro). დადგინდა, რომ „ეიქორნია“ ღია წყალსაცავებში,  მისთვის არახელსაყრელ კლიმატური პირობებში სიცოცხლის უუნაროა და არ შეუძლია გამრავლება. მაგრამ გარკვეული უსაფრთხოების ნორმებისა და მონიტორინგის დაცვით შესაძლებელია საქართველოს წყალსაცავებში  მისი კულტივირება და შემდგომ ბიომასის მოსავლის აღება.   საქართველოში ტბების, წყალსაცავების და წყლის ზედაპირის საერთო ფართობი 275 კმ2 შეადგენს, „ეიქორნიის“ კულტივირებისათვის თუ გამოვიყენებთ ამ ტერიტორიის დაახლოებით 20%-ს (55კმ2) შესაძლებელია დაახლოებით 1,4 მილიონი ტონა ბიომასის მიღება წელიწადში, (როცა ჰაერის ტემპერატურა 20-320C–ის ფარგლებშია და 1 ჰა წყლის ზედაპირზე ბიომასის პროდუქტიულობა 250 ტონას შეადგენს). გამომდინარე იქიდან, რომ 1 ტონა ბიომასისგან ღებულობენ 250-270მ3 ბიოგაზს, შესაძლებელია სულ 34-98 მილიონი მ3 ბიოგაზის მიღება. 

გავაანალიზეთ ბიოსაწვავის ინდუსტრიის განვითარების შესაძლებლობა ჩვენს  ქვეყანაში,  ბიოენერგეტიკის სფეროში  მსოფლიოს უახლესი მიღწევების შესწავლისა და კვლევის საფუძველზე, ბიომასის გამოყენებისა და მისი ბიოსაწვავად ტრანსფორმირების ტექნოლოგიური პროცესები. განსაზღვრულია ბიომასისგან ბიოსაწვავის მიღებისა და ბიოსაწვავის ინდუსტრიის განვითარებისათვის საჭირო უახლესი, ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიები, რომლებიც ეფექური იქნება  საქართველოს პირობებისათვის, ასევე მოცემულია  მათი  ეკოლოგიურ-ეკონომიკური შეფასება და შემუშავებულია რეკომენდაციები.  

დისერტაციის რეცენზირება

სამაგისტრო ნაშრომების ხელმძღვანელობა

სადოქტორო თემის ხელმძღვანელობა/თანახელმძღვანელობა

უცხოურ ენებზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

ქართულ ენაზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

რეფერირებული ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის მთავარი რედაქტორობა

სამეცნიერო პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის რეცენზენტობა

რეფერირებული სამეცნიერო ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის სარედაქციო კოლეგიის წევრობა

საერთაშორისო ორგანიზაციის მიერ მხარდაჭერილ პროექტში/გრანტში მონაწილეობა

სახელმწიფო ბიუჯეტის სახსრებით მხარდაჭერილ პროექტში/ გრანტში მონაწილეობა

პატენტის ავტორობა

უფლება ქართულ ან უცხოურ სასაქონლო ნიშანზე, სასარგებლო მოდელზე

საქართველოს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის ან სოფლის მეურნეობის აკადემიის წევრობა

საერთაშორისო პროფესიული ორგანიზაციის წევრობა

კონფერენციის საორგანიზაციო/ საპროგრამო კომიტეტის წევრობა

ჯილდო ეროვნული/ დარგობრივი პრემია, ორდენი, მედალი და სხვ.

საპატიო წოდება

მონოგრაფია

სახელმძღვანელო

სტატია მაღალ რეიტინგულ და ადგილობრივ ჟურნალებში

პუბლიკაცია სამეცნიერო კონფერენციის მასალებში, რომლებიც ინდექსირებულია Web of Science-ში და Scopus-ში