научный журнал по биологии Физиология растений ISSN: 0015-3303

Архив научных статейиз журнала «Физиология растений»

  • ВОЗМОЖНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РИСКИ ПРИ КОММЕРЧЕСКОМ ВЫРАЩИВАНИИ КОРМОВЫХ ТРАНСГЕННЫХ КУЛЬТУР

    КОСОЛАПОВ В.М., ЧЕСНОКОВ Ю.В. — 2015 г.

    В обзоре рассмотрены потенциальные экологические риски при широкомасштабном выращивании различных видов генно-инженерно-модифицированных кормовых культур. Представлены результаты изучения потока генов у кормовых трав, происходящего в открытых экосистемах посредством распространения трансгенной пыльцы с помощью ветра и насекомых на различные расстояния в посевах кормовых растений. Описаны необходимые условия пространственной изоляции трансгенных и нетрансгенных образцов кормовых культур друг от друга. Кратко обсуждается эколого-биологическое и хозяйственное значение кормовых растений, а также их средообразующие и природоохранные функции в агроландшафтах, включая значительное влияние, которое они оказывают на экологическое состояние биоценозов, способствуя сохранению и накоплению органического вещества в биосфере.

  • ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОПУЛЯЦИИ КЛЕТОК ЛЮЦЕРНЫ ПОСЛЕ КРИОГЕННОГО ХРАНЕНИЯ

    БУРГУТИН А.Б., ВОЛКОВА Л.А., НОСОВ А.М., УРМАНЦЕВА В.В. — 2015 г.

    После 27 лет хранения в жидком азоте был возобновлен рост суспензионной культуры клеток люцерны (Medicago sativa L.). Исследовано действие факторов, влияющих на уровень жизнеспособности клеток люцерны in vitro, а также их цитогенетические и физиологические характеристики после хранения при температуре жидкого азота (–196°С). В результате процедуры замораживания–оттаивания погибало около 80% преимущественно полиплоидных клеток, при этом основным повреждающим фактором являлся осмотический стресс. Таким образом, после криогенного хранения культура клеток была представлена преимущественно окологаплоидными и околодиплоидными клетками. Через 35 циклов роста в возобновленной популяции установилось динамическое равновесие клеток разных уровней плоидности с модальным классом (более 50%) полиплоидных клеток. Особенностью исследуемого штамма является высокая активность пероксидазы (ПО). После криогенного хранения отмечено существенное снижение активности ПО, однако в течение 35 циклов выращивания происходило постепенное увеличение активности фермента до уровня, характерного для исходной (до замораживания) культуры клеток. Для защиты клеток от эндогенного льдообразования использовали криопротектор диметилсульфоксид (ДМСО). Установлено, что ДМСО в концентрации 7% был мало эффективен для защиты клеток от осмотического стресса, не обладал значительным антирадикальным действием по отношению к супероксид-аниону, но оказывал влияние на жизнеспособность возобновленных клеток, активность ПО и альдегидредуктазы и уровень перекисного окисления липидов.

  • ДВОЙСТВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ЦИТОДЕФА НА СТРЕССОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ПАРАКВАТА В РАСТЕНИЯХ ОЗИМОЙ РЖИ

    ЛУКАТКИН А.С., СЕМЕНОВА А.С. — 2015 г.

    Растения озимой ржи (Secale cereale L., сорт Эстафета Татарстана) использовали при анализе раздельного и совместного действия гербицида параквата (10, 100 и 250 мкМ) и синтетического регулятора роста с цитокининовой активностью цитодефа (от 10-11 до 10-8 М) на параметры, характеризующие окислительный стресс. Как предобработка семян озимой ржи цитодефом в высоких концентрациях, так и опрыскивание листьев паракватом приводили к появлению у растений симптомов окислительного стресса, зависящих от использованных концентраций. Цитодеф в сочетании с гербицидом способствовал нормализации состояния растений, что проявлялось в снижении интенсивности ПОЛ, а также активности каталазы и аскорбатпероксидазы в листьях растений. Максимальное снижение повреждающего действия параквата выявлено в вариантах с предобработкой цитодефом в концентрациях 10-11 и 10-10 М, и было более выражено в последействии обработки растений ржи паракватом в высоких дозах (100 и 250 мкМ). Двойственный эффект цитодефа проявлялся в снижении повреждающих эффектов параквата (в вариантах с низкими концентрациями цитодефа) и поддержании эффектов параквата (при высоких концентрациях цитодефа).

  • ДЕЙСТВИЕ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ДРОП ПРИ КРУГЛОСУТОЧНОМ ОСВЕЩЕНИИ НА РОСТ И РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ ТОМАТА

    ШЕРУДИЛО Е.Г., ШИБАЕВА Т.Г. — 2015 г.

    Показано, что у растений томата (Lycopersicon esculentum Mill) в условиях круглосуточного освещения и постоянной температуры происходило фотоингибирование фотосинтетического аппарата и световое повреждение листьев, проявляющееся в виде мезжилкового хлороза, что отрицательно сказывалось на росте и развитии. Позднее неблагоприятный эффект круглосуточного освещения в пререпродуктивный период проявился в задержке цветения, снижении энергии плодообразования и урожайности плодов. Для устранения негативных последствий круглосуточного освещения растения в течение пререпродуктивного периода выращивали, подвергая ежесуточному снижению температуры до 10°С на 2 ч (ДРОП). Контролем служили растения, выращенные при освещении в течение 16 ч и температуре (день/ночь) 26/20°С. В конце пререпродуктивного периода (37 суток) растения всех вариантов высаживали в теплицы и выращивали в одинаковых условиях естественного фотопериода в весенне-летнем обороте. Применение ДРОП в условиях круглосуточного освещения в течение пререпродуктивного периода развития растений предотвращало появление хлороза листьев, увеличивало площадь листьев и биомассу растений. Кроме того, у растений, испытавших воздействие ДРОП, впоследствии не наблюдалось негативного влияния круглосуточного освещения. При этом время до цветения, энергия плодообразования и урожайность плодов у них не отличались от показателей контрольных растений, превосходя их по ранней урожайности плодов. Сделан вывод, что с помощью ДРОП-обработки удается использовать потенциальные преимущества применения круглосуточного освещения, нивелировав его отрицательные эффекты на растения.

  • ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ ПРОРОСТКОВ РЕДИСА

    ДОБРОВОЛЬСКИЙ М.В., КОЧЕШКОВА Т.К., МОЛОКАНОВ Д.Р., НОВИЦКАЯ Г.В., НОВИЦКИЙ Ю.И., СЕРДЮКОВ Ю.А. — 2015 г.

    Изучали влияние слабого постоянного горизонтального магнитного поля (ПМП) напряженностью 400 А/м на перекисное окисление липидов (ПОЛ) у 5-дневных проростков редиса (Raphanus sativus L. var. radicula D.C.), выращенных в камере фитотрона при температуре 18–20°С и освещенности 1–6 клк или в темноте. Контролем служили проростки, выросшие в геомагнитном поле (ГМП). Под действием ПМП наибольшее содержание конечного продукта ПОЛ – малонового диальдегида (МДА), обнаружили в проростках при освещенности 2–3 клк. Явной зависимости накопления МДА от освещенности не обнаружили. Под действием ПМП изменилось соотношение между световыми и темновыми реакциями ПОЛ; в магнитном поле ПОЛ снижалось. В процессе прорастания семян в условиях ПМП уменьшалось содержание МДА: максимальное уменьшение – в 5-дневных проростках при освещенности 1 клк. ПМП выступало в качестве корригирующего фактора, изменяющего содержание МДА.

  • ИЗМЕНЕНИЕ РОСТОВЫХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ У ПРОРОСТКОВ СОИ В ОТВЕТ НА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ МЕДИ

    БУРМИСТРОВА Н.А., КУЗНЕЦОВА Н.А., КУЛИКОВА А.Л. — 2015 г.

    При экспозиции проростков сои (Glycine max L., сорт Алина) в течение 5 суток на среде, содержавшей 1.5–50 мкМ CuSO4, происходило ингибирование роста и накопления биомассы побега и корневой системы, коррелирующее с концентрацией ионов меди в среде. При этом содержание хлорофилла в листьях не изменялось, а общее содержание растворимых углеводов в расчете на 1 г сырой массы листа и корня увеличивалось. Ингибирование роста корня становилось заметным при более низкой концентрации ионов меди в среде, чем та, что вызывала усиление поступления в клетки индикатора жизнеспособности клеток (красителя Эванс синий). Избыток ионов меди в среде не препятствовал инициации боковых корней и их выходу на поверхность главного корня, но значительно подавлял их дальнейший рост. Показано, что в корне проростков сои Cu-стресс вызывал изменения в содержании филаментного актина (Ф-актина). Так, после 20-часовой экспозиции растений на среде с 10 мкМ CuSO4 количество Ф-актина увеличивалось, а при росте на среде с 50 мкМ CuSO4 содержание Ф-актина в клетках кончика корня значительно снижалось по сравнению с контрольным вариантом. При этом содержание Ф-актина в апексе становилось равным его содержанию в базальной части корня, закончившей рост. Эти данные позволили предположить, что быстрое замедление роста проростков сои при стрессе, вызванном избытком меди в среде, может быть связано с нарушением организации и функционирования актинового цитоскелета, которое влечет за собой ингибирование роста клеток и органов и изменение архитектуры корневой системы вследствие повреждения механизма транспорта и распределения ауксина.

  • ИЗУЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ СЕЛЕНА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКОВЫХ ФРАКЦИЙ И АКТИВНОСТЬ ПЕРОКСИДАЗЫ В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ

    ГОЛУБКИНА Н.А., ПОЛУБОЯРИНОВ П.А. — 2015 г.

    Исследовано выделение элементного селена на поверхности корней проростков кукурузы (Zea mays L., сорт Краснодарский 29/АМВ) при добавлении в раствор Кнопа селенорганического препарата ДАФС-25 (диацетофенонилселенид) и отмечено ингибирование роста корней. Добавление к раствору, содержащему ДАФС-25 (10-2 г/л), цистеина полностью подавляло выделение селена на поверхности корней и ослабляло степень ингибирования роста. Отмечено влияние ДАФС-25 на азотистый обмен: повышалось содержание белковой фракции альбуминов в корнях почти в 2 раза за счет снижения содержания фракции глютелинов на 43%, проламинов на 25% и глобулинов на 26%. В варианте ДАФС-25+цистеин количественный состав белков был наиболее близок к контролю, что говорит о действии цистеина как антидота. На содержание альбуминов в надземной части проростков кукурузы препарат ДАФС-25 оказывал сходное воздействие: резко повышалось содержание альбуминов в (4.5 раза) на фоне увеличения общего содержания белков. Кроме того, препарат ДАФС-25 в самой высокой концентрации стимулировал активность фермента пероксидазы как в корнях (на 63%), так и в надземной части проростка кукурузы (на 112%). Добавление цистеина в раствор сильно снижало активирующее действие препарата ДАФС-25 на пероксидазу. Оценка содержания селена в корнях и в надземной части проростков контрольного варианта показала, что они содержали незначительное количество селена. В варианте с препаратом ДАФС-25 содержание селена было наивысшим, что говорит о распаде препарата непосредственно на поверхности корней проростков. Повышенное содержание селена обнаружили и в корнях, и в надземной части. Добавление цистеина снижало содержание селена в тканях проростков кукурузы.

  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНДЕКСОВ ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ ЛИСТА БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ФИТОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

    ИВАНОВ В.П., ИВАНОВ Ю.В., КУЗНЕЦОВ ВЛ. В., МАРЧЕНКО С.И. — 2015 г.

    Рассмотрена возможность использования флуктуирующей асимметрии (ФА) листьев березы повислой (Betula pendula Roth) для диагностики состояния фитоценозов в условиях техногенного загрязнения окружающей среды на примере воздействия тяжелых металлов и хронического ионизирующего излучения. Увеличение минимального количества анализируемых выборок до 150-180 листьев и повышение точности измерений морфометрических признаков до 0.06-0.07 мм позволило избежать влияния размеров образца на показатели ФА. Превышение фонового содержания в листьях растений никеля (в 18.5 раз), свинца (в 16.0 раз), марганца (в 5.8 раз) и меди (в 3.0 раза) сопровождалось увеличением интегрального индекса ФА на 20.0%. Хроническое воздействие ионизирующего излучения (при мощности поглощенной дозы на поверхности почвы 4.74 мкГр/ч) приводило к увеличению интегрального индекса ФА листьев (на 29.8%) и содержания в них хлорофилла a (на 50.3%) и хлорофилла b (на 82.9%). Установлено, что наиболее информативным морфометрическим признаком для анализа ФА листа березы является расстояние между основаниями первой и второй боковых жилок, индексы ФА которого возрастали до 40.4% при воздействии тяжелых металлов и до 53.6% при воздействии хронического ионизирующего облучения. Это позволяет рассматривать ФА в качестве чувствительного биоиндикатора для регистрации ранних негативных реакций лесных экосистем на техногенное загрязнение окружающей среды.

  • КАРОТИНОИДЫ СЕМЯН: СИНТЕЗ, РАЗНООБРАЗИЕ И ФУНКЦИИ

    МЕДВЕДЕВ С.С., СМОЛИКОВА Г.Н. — 2015 г.

    В обзоре анализируются имеющиеся в литературе сведения о синтезе и физико-химических свойствах каротиноидов, а также их функциях на этапах формирования и покоя семян. При созревании семян каротиноиды участвуют в фотосинтезе, выполняя специфические для фотосинтезирующих тканей светособирающие и защитные функции, а также являются предшественниками АБК. В покоящихся семенах каротиноиды локализуются в пластидах, где способствуют поддержанию структурной целостности мембран и защите от разрушения запасных питательных соединений. Обсуждается роль каротиноидов как липофильных антиоксидантов и механизмы их защитного действия от свободных радикалов, которые продуцируются при старении семян.

  • МОЖНО ЛИ СОЗДАТЬ ЭФФЕКТИВНОЕ ИНСЕКТИЦИДНОЕ РАСТЕНИЕ ИЛИ ЭВОЛЮЦИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ФИТОФАГОВ К ТРАНСГЕННЫМ КОММЕРЧЕСКИМ BT-РАСТЕНИЯМ

    ВИКТОРОВ А.Г. — 2015 г.

    За 17 лет использования Bt-культур в промышленных масштабах резистентность к ним выработали восемь видов вредителей сельского хозяйства: семь видов чешуекрылых из отряда Lepidoptera, принадлежащих к четырем семействам, и один вид жесткокрылых из отряда Coleoptera. В пяти случаях мутация резистентности распространилась настолько широко, что принесла экономический ущерб. Скорость эволюции резистентности к так называемым инсектицидным растениям (содержащим -эндотоксины, или Cry-белки, вызывающие лизис кишечника у личинок насекомых разных отрядов) вполне сопоставима со скоростью эволюции резистентности к химическим инсектицидам, что позволяет говорить о бесперспективности пути создания таких инсектицидных растений в целях защиты сельскохозяйственных культур от вредителей. Причины этого видятся в следующем: во-первых, невозможно создать трансгенное растение, во всех тканях которого на протяжении всего жизненного цикла экспрессия Cry-белков находится на летальном для вредителя уровне; во-вторых, вопреки теоретическим предположениям, основанным на малой вероятности события, возникают доминантные мутации резистентности и рецессивные, не имеющие цены приспособленности; и в-третьих, также вопреки теоретическим предположениям, возникает перекрестная резистентность между Cry-белками разных семейств.

  • МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИММУНИТЕТА РАСТЕНИЙ К ФИТОПАТОГЕННЫМ БАКТЕРИЯМ И ГРИБАМ

    ОМЕЛИЧКИНА Ю.В., ШАФИКОВА Т.Н. — 2015 г.

    Исследования последних лет в области фитоиммунологии существенно дополнили и углубили классические взгляды на иммунитет растений и привели к формированию современной концепции фитоиммунитета. Согласно современным воззрениям, защита растительного организма от воздействий патогена определяется функционированием многоуровневой иммунной системы с участием различных структур и механизмов специфического и неспецифического врожденного иммунитета. Распознавание мембранными растительными рецепторами консервативных молекулярных структур (patterns), ассоциированных с микроорганизмами, а также молекул, возникающих вследствие атаки гидролитическими ферментами патогена клеточных стенок хозяина, определяет базовый (неспецифический) иммунитет растения. Обнаружение эффекторных молекул патогена внутриклеточными рецепторами растения запускает специфический иммунитет, индуцируемый эффекторами, включающий развитие реакции сверхчувствительности, системной устойчивости и иммунной памяти растения. Факторы вирулентности и стратегии нападения патогенов, с одной стороны, и участники и механизмы иммунной системы растений, с другой, являются результатом постоянного совместного эволюционирования, что напоминает “гонку вооружений и отражения ударов” между противоборствующими сторонами. Обсуждаются основные молекулярно-генетические аспекты развития специфического и неспецифического иммунитета растений при воздействии грибных и бактериальных фитопатогенов в свете современных достижений фитоиммунологии.

  • НОВАЯ ЭКСПРЕССИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОВЫШЕННОГО СИНТЕЗА АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА ЦЕКРОПИНА Р1 В РАСТЕНИЯХ

    БУРЬЯНОВ Я.И., ДЬЯЧЕНКО О.В., ЗАХАРЧЕНКО Н.С., ЛЕБЕДЕВА А.А., ПИГОЛЕВА С.В., РУКАВЦОВА Е.Б., СТРИЖОВ Н.И., ФУРС О.В., ШЕВЧУК Т.В., ШКОЛЬНАЯ Л.А. — 2015 г.

    Ген антимикробного пептида цекропина Р1 (СP1) встраивали в векторную плазмиду pPCV91 под контролем промотора 35S РНК вируса мозаики цветной капусты (CaMV 35S), содержащего 4 энхансерных последовательности CaMV 35S и нетранслируемую лидерную последовательность РНК вируса табачной мозаики. С помощью полученного рекомбинантного вектора проведена агробактериальная трансформация растений табака (Nicotiana tabacum L.) сорта Самсун. Присутствие гена СР1 в геноме растений подтверждено методом полимеразной цепной реакции. Экспрессия гена СР1 в трансгенных растениях доказана вестерн-блот анализом и тестированием антибиотической активности растительных экстрактов. Уровень синтеза цекропина Р1 в различных линиях составлял 0.02–0.2% от общего растворимого белка листьев растений. Трансгенные растения проявляли по сравнению с контрольными растениями повышенную устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам и к окислительному стрессу. Показано, что способность трансгенных растений экспрессировать цекропин Р1 передавалась потомству.

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ГЕНЕРАЦИИ АФК В МИТОХОНДРИЯХ РАСТЕНИЙ IN VITRO С ПОМОЩЬЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ: НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИНГИБИТОРОВ ТЕРМИНАЛЬНЫХ ОКСИДАЗ

    АБДРАХИМОВА Й.Р., АНДРЕЕВ И.М., ШУГАЕВ А.Г. — 2015 г.

    Исследовали возможность количественной оценки скорости генерации АФК митохондриями, выделенными из этиолированных проростков озимой пшеницы (Triticum aestivum L., сорт Мироновская 808), следя за аккумуляцией перекиси водорода в среде инкубации органелл с помощью новой высокочувствительной тест-системы, включающей флуорогенный индикатор Amplex Red и пероксидазу корней хрена. Скорость процесса составляла около 100 пмоль Н2О2/(мг белка мин) в состоянии 3, увеличивалась почти в 2 раза при переходе митохондрий в состояние 4 и дополнительно возрастала более чем на 50% после добавления к ним антибиотика-порообразователя аламетицина, вызывающего пермеабилизацию внутренней мембраны органелл для низкомолекулярных соединений, в том числе молекул H2O2. Приведены экспериментальные доказательства того, что классические ингибиторы терминальных оксидаз дыхательной цепи митохондрий растений, такие как цианид, салицилгидроксамовая кислота и пропилгаллат, способны инактивировать АФК-детектирующие тест-системы in vitro путем взаимодействия с их функциональными компонентами. Эти результаты обсуждаются в сравнении с имеющимися в литературе данными, полученными с использованием аналогичных тест-систем, и указывают на существенные ограничения применения последних, в частности при выявлении антиоксидантной роли альтернативной цианид-резистентной оксидазы в митохондриях растений.

  • ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ И ОБРАЗОВАНИЯ СТЕРОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ В СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК DIOSCOREA DELTOIDEA ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ В КОЛБАХ И БИОРЕАКТОРАХ

    ИВАНОВ И.М., КУЛИЧЕНКО И.Е., НОСОВ А.М., СУХАНОВА Е.С., ТИТОВА М.В., ШУМИЛО Н.А. — 2015 г.

    При масштабировании аппаратного выращивания культур клеток высших растений до промышленных объемов важной задачей является мониторинг физиологического состояния клеточной популяции. Исследования проводили на культуре Dioscorea deltoidea Wall – штамме-продуценте стероидных гликозидов (протодиосцина и дельтозида), для которого при полупроточном выращивании в барботажных биореакторах (20 и 630 л) определяли ростовые характеристики и содержание фуростаноловых гликозидов; в экспоненциальной фазе роста измеряли общую скорость поглощения кислорода и долю участия в этом процессе альтернативной оксидазы (АО). Для каждого аппарата измерения проводили на протяжении 3–4 циклов субкультивирования, начиная со второго цикла от момента инокуляции. Значения коэффициентов массопередачи по кислороду (KLa, ч-1) для биореакторов определяли при режимах перемешивания и аэрации, оптимальных для выращивания штамма. Максимальную долю цианидрезистентного дыхания отмечали при выращивании в 20-литровом барботажном биореакторе с точечным аэрирующим устройством (до 60–65% от общей интенсивности дыхания). Для этого же аппарата были получены минимальные значения KLa (2.0–2.4 ч-1), а также более низкий уровень содержания фуростаноловых гликозидов (4.2–8.0% от сухой массы клеток). По-видимому, подобный эффект был обусловлен недостаточно равномерным распределением кислорода в культуральной среде. Минимальная активность АО (в пределах 15–25%) была отмечена для системы с более интенсивным массообменом по кислороду – в 630-литровом барботажном биореакторе с кольцевым аэратором (KLa 7.1–8.0 ч-1). В этом же биореакторе обнаружили более высокие биосинтетические показатели (7.7–13.9% от сухой массы клеток).

  • ПАЛЬМИТИНОВАЯ КИСЛОТА И ЕЕ РОЛЬ В СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ МЕМБРАН РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

    ЖУКОВ А.В. — 2015 г.

    Исследовано содержание пальмитиновой кислоты (ПК) во фракциях растительных липидов различной полярности. Нами была выявлена закономерность, заключающаяся в следующем: с увеличением полярности фракции липидов возрастало содержание ПК в сумме жирных кислот данной фракции. Продемонстрировано, что в ряду последовательных экстрактов суммарных липидов, выделенных из растительной ткани с применением одного и того же растворителя, каждый последующий, и, следовательно, содержащий более прочно связанные липиды, включает в себя большее количество ПК. Обсуждается преобладание этой кислоты в составе высокополярных липидов, которые могут быть приравнены к аннулярным липидам и без которых невозможно функционирование многих ферментных систем. Показано присутствие значительного количества ПК в составе мембран митохондрий пшеницы, в еще большей степени увеличивающееся в условиях холодового стресса. Среди фосфолипидов наибольшее количество ПК содержится, как правило, в фосфатидилинозитах, а среди гликолипидов – в сульфохиновозилдиацилглицеринах.

  • ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЦИКЛОГЕКСИМИДА НА КОРНИ ГОРОХА

    ЕГОРОВА А.М., ТАРЧЕВСКИЙ И.А. — 2015 г.

    Проведен протеомный анализ влияния 72-часовой обработки корней проростков гороха (Pisum sativum L., сорт Труженик) 10 мкМ раствором циклогексимида (ЦГ). Обнаружено, что ЦГ вызывал снижение содержания 33 белков. Неожиданным было повышение содержания 29 белков. Возможно, что это впервые установленный факт не только ингибирования, но и активации накопления белков у эукариотических клеток под влиянием ЦГ. Поскольку бoльшая часть идентифицированных ЦГ-индуцированных белков – это ферменты синтеза фитоалексинов и лигнина, то наши исследования позволили выявить новый феномен ЦГ, а именно: накопление ферментов, участвующих в фенилпропаноидном антипатогенном защитном метаболизме. Механизм этого необычного феномена неизвестен и его выяснение является задачей будущих исследований.

  • РЕАКЦИЯ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА ЛИСТА ОГУРЦА НА КРАТКОВРЕМЕННОЕ ЕЖЕСУТОЧНОЕ ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

    ИККОНЕН Е.Н., ТИТОВ А.Ф., ШИБАЕВА Т.Г. — 2015 г.

    Изучали влияние кратковременного (2 ч в конце ночного периода) ежесуточного понижения температуры до 12°С (ДРОП-воздействие) на реакции фотосинтетического аппарата листьев огурца (Cucumis sativus L.), находящихся в период воздействия в фазе активного роста (ДРОПI) или в зрелом состоянии (ДРОПII). ДРОП-воздействие индуцировало адаптационные изменения в фотосинтетическом аппарате, проявившиеся в повышении уровня фотосинтеза при низких температурах, а также изменения пигментного состава, содержания воды в листьях и отношения сухой массы листьев к их площади. Фаза развития листа оказывала значительное влияние на реакцию фотосинтетического аппарата на ДРОП. Показано, что листья, подвергшиеся ДРОП в фазе активного роста, были способны к бoльшим структурным преобразованиям, что обусловило и более значимое повышение устойчивости фотосинтеза к низкой температуре, в то время как листья, находившиеся во время ДРОП-воздействия в зрелом состоянии, характеризовались меньшими адаптационными возможностями.

  • РЕГУЛЯТОРНАЯ РОЛЬ ОКСИДА АЗОТА У РАСТЕНИЙ

    МАМАЕВА А.С., МОШКОВ И.Е., МУР Л. А. ДЖ., НОВИКОВА Г.В., НОСОВ А.В., ФОМЕНКОВ А.А., ХОЛЛ М.А. — 2015 г.

    За последние годы получены результаты, позволяющие утверждать, что оксид азота (NO) – внутриклеточная сигнальная молекула, при помощи которой регулируются физиологические процессы на всех этапах жизненного цикла растений. Между тем, некоторые крайне важные аспекты биологии NO далеки от понимания. Так, существуют различные точки зрения в вопросе образования и утилизации NO у растений. Не до конца изучены механизмы восприятия и пути передачи сигнала NO, а также пока нет сведений о том, как обеспечивается специфичность, необходимая для координированного включения ответов на NO. Ответы на сформулированные вопросы представляется целесообразным искать, основываясь на знаниях, полученных при изучении особенностей функционирования NO у животных. Такой сравнительный анализ позволит выявить аналогии и подчеркнуть различия в современном понимании роли NO у растений. Рассмотрению этих аспектов посвящена данная лекция.

  • РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДИАТОМОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ: ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И БИОТЕХНОЛОГИИ

    ДАВИДОВИЧ Н.А., ДАВИДОВИЧ О.И., КУЛИКОВСКИЙ М.С., ПОДУНАЙ Ю.А., ШОРЕНКО К.И. — 2015 г.

    Одноклеточные водоросли, и в частности диатомовые (Bacillariophyta), привлекают все большее внимание как объекты производства биотехнологической отрасли. Широко известна способность диатомовых синтезировать жиры и жироподобные вещества (основа производства биодизеля), мукополисахариды, необычные пигменты (например, мареннин), наноразмерные кремнеземные структуры. При этом следует отметить, что число используемых в биотехнологии видов диатомовых поразительно малo в сравнении с их общим количеством на планете. По приблизительным оценкам в природе существует около 100 тысяч видов диатомовых. Одной из существенных причин, тормозящих развитие биотехнологического производства с использованием диатомовых, является слабая изученность их жизненного цикла и биологии воспроизведения. Настоящая работа посвящена систематизации сведений о биологических свойствах диатомовых, которые следует учитывать при их использовании в качестве объектов для культивирования, в особенности в виде клонов.

  • РОЛЬ АКРОПЕТАЛЬНОГО ВОДНОГО ТРАНСПОРТА В РЕГУЛЯЦИИ УРОВНЯ ЦИТОКИНИНОВ В СТЕБЛЯХ ПРОРОСТКОВ ГОРОХА

    КОТОВ А.А., КОТОВА Л.М. — 2015 г.

    Удаление главного побега растения (декапитация) вызывает в его стебле значительный подъем уровня цитокининов (СКs), синтез которых, как полагают, индуцируется снижением содержания ИУК, однако в ряде случаев показано, что снижение концентрации ауксина в стебле не всегда приводит к ожидаемому увеличению содержания CKs. Декапитация также нарушает акропетальный водный транспорт по ксилеме (XT), роль которого в контроле уровня СКs не изучена. Для выяснения этого вопроса 11-дневные проростки гороха (Pisum sativum L., сорт Адагумский) декапитировали по первому междоузлию, и у части растений место удаления побега вакуумизировали при давлении – 0.055 МПа, обеспечивая поддержание XT со средней скоростью 0.16 мкл/с. В анализируемых тканях верхней части гипокотиля и базальной части эпикотиля преимущественными формами как цитокининов зеатинового типа (Z-CKs), так и изопентениладенинового типа (iP-CKs) являлись риботиды, рибозиды и их глюкозиды. Основным СК ксилемного сока был зеатинрибозид (ZR), уровень которого оставался неизменным на протяжении 6-часовой вакуумной стимуляции XT. После декапитации проростков через 3 ч происходило увеличение содержания iP-СКs (в 2 раза в гипокотиле и в 7 раз в эпикотиле), тогда как уровень Z-СКs возрастал только через 6 ч (в 4–6 раз). Через 18 ч декапитация вызывала подъем содержания ZR в 35 раз, iPR в 7 раз в гипокотиле и в 40 раз в эпикотиле. Поддержание XT после декапитации в течение 6 ч в 2 раза снижало аккумуляцию iP-CKs в тканях гипокотиля и эпикотиля, делая их уровень равным как после 3 ч декапитации без XT, и полностью подавляло изменение содержания Z-CKs. Возможность снижения накопления CKs за счет их вымывания из тканей с током ксилемного сока маловероятна, поскольку риботид/рибозидное соотношение в тканях с XT не было изменено в сторону увеличения доли нетранспортируемых риботидов. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что наряду с ИУК XT также может являться фактором контроля содержания СКs в стебле, выяснение механизма действия которого требует дальнейших исследований.