Журнал "Физиология растений". Журнал физиология растений архив

ВОРОНКОВ А.С., ЗАХАРОВА Е.В., КОВАЛЕВА Л.В. — 2015 г.

Прорастающая in vitro пыльцевая трубка, ставшая в последние годы объектом детальных и интенсивных исследований, является моделью для изучения механизмов половой репродукции у высших растений. На прорастающем in vitro мужском гаметофите петунии (Petunia hybrida L.) исследована потенциальная роль актинового цитоскелета (F-актина) в трансдукции гормональных сигналов в прогамной фазе оплодотворения. Впервые установлено, что экзогенные фитогормоны, такие как ауксин (индолил-3-уксусная кислота, ИУК) и цитокинин (кинетин), оказывают влияние на прорастание и полярный рост пыльцевых трубок, что выражается, соответственно, в ускорении и ингибировании этих процессов, а также в реорганизации их актинового цитоскелета. Внесение ИУК в среду культивирования приводило к повышению содержания F-актина в апикальной и субапикальной зонах пыльцевых трубок и, как предполагается, является ответственным за стимуляцию ее полярного роста за счет интенсификации тока цитоплазмы и апикально направленного транспорта везикул. Ингибитор полимеризации актина, латрункулин Б, вызывал нарушения пространственной организации актинового цитоскелета, снижал содержание эндогенной ИУК и, как следствие, тормозил прорастание и/или блокировал полярный рост мужского гаметофита. Кинетин, напротив, ингибировал рост пыльцевых трубок, снижая содержание полимерного актина по всей длине трубки. В присутствии латрункулина Б в пыльцевых трубках содержание цитокининов существенно не отличалось от такового в контроле. Можно предположить, что ауксин и цитокинин включаются в регуляцию полярного роста пыльцевых трубок, влияя на полимеризацию актина и пространственную организацию актинового цитоскелета.

ГОЛОВАЦКАЯ И.Ф., КАРНАЧУК Р.А. — 2015 г.

Зеленый свет наряду с другими участками видимой области электромагнитного излучения приносит растениям информацию об окружающей среде. Зеленый свет является фактором, регулирующим морфологию клеток, тканей и органов, процессы фотосинтеза, дыхания и роста, продолжительность этапов онтогенеза растений. В обзоре обобщены сведения о влиянии зеленого света на жизнедеятельность растений, обсуждены рецепторы зеленого света и механизмы его действия.

Проведен критический анализ имеющихся в литературе данных, доказывающих способность фосфатидной кислоты (ФК) к ионофорному действию, а именно к облегченному переносу через клеточные мембраны ионов Н+ и Са2+ как возможной основы реализации ее известной медиаторной функции в трансдукции внутриклеточных сигналов. Принимая во внимание целый ряд аргументов, автор настоящей работы пришел к выводу, что эти данные не дают достаточных оснований для заключения о выполнении ФК ионофорной функции. Кроме того, показано, что мнение сторонников “ионофорной функции ФК” не согласуется со многими результатами других исследований, которые свидетельствуют в пользу того, что в основе сигнальной функции ФК лежит ее взаимодействие со специфическими эффекторными белками, в том числе с ионными каналами клеточных мембран, катализирующими трансмембранный перенос Са2+ и других катионов и таким образом ответственными за генерацию кальциевых сигналов, способных, как известно, индуцироваться ФК.

АВЕРЬЯНОВ А.А., БЕЙКЕР К. ДЖ., ЛАПИКОВА В.П., ПАСЕЧНИК Т.Д., РОМАНОВА Т.С. — 2015 г.

Системная приобретенная болезнеустойчивость растений (СПУ) может быть результатом окислительного взрыва в их тканях, вызванного как усилением продукции АФК, так и ослаблением антиокислительной активности, в частности ферментативной. В настоящей работе проверено, могут ли экзогенные ингибиторы супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ), соответственно, диэтилдитиокарбамат (ДДК) и аминотриазол (АТ) системно защищать рис (Oryza sativa L.) от пирикуляриоза (возбудитель – гриб Magnaporthe oryzae Conouch et Kohn). Исследовано также возможное участие АФК в этой защите. Обнаружено, что ДДК не влиял на прорастание спор гриба, а АТ частично тормозил его. Оба вещества не были токсичны для растения и при нанесении на 4-й лист значительно ослабляли симптомы болезни на зараженном 5-м листе. Защитное действие АТ, очевидно, зависело от присутствия перекиси водорода, поскольку ослаблялось перехватчиком Н2О2 диметилтиомочевиной, нанесенной на тот же лист после АТ, а экзогенная Н2О2, нанесенная вместо АТ, защищала от болезни. Эндогенная перекись могла накапливаться вследствие ингибирования КАТ, которое действительно наблюдалось в листьях, обработанных АТ. Обработка 4-го листа раствором ДДК или АТ стимулировала образование супероксидного радикала в диффузате зараженного 5-го листа по сравнению с обработкой водой, указывая на возможность участия АФК в системных защитных реакциях. В тех же диффузатах усиливалась фунгитоксичность, которая ослаблялась, если в диффузаты добавляли антиоксиданты. Таким образом, ингибиторы антиокислительных ферментов системно ослабляли пирикуляриоз риса, возможно, при посредстве СПУ. В механизмах индукции СПУ (в обработанном листе), как и при реализации СПУ (в системно защищенном листе) могли участвовать АФК.

БИКТИМЕРОВА Г.Я., РАХМАНКУЛОВА З.Ф., УСМАНОВ И.Ю., ФЕДЯЕВ В.В., ХАФИЗОВА Р.Р., ШУЙСКАЯ Е.В., ЩЕРБАКОВ А.В. — 2015 г.

Исследовали ростовые параметры, содержание пролина и флавоноидов, накопление ионов Na+ и K+ в надземной части четырех видов галофитов сем. Сhenopodiaceae, произрастающих на территории Южного Урала при разных уровнях засоления. В пределах одной таксономической группы выявлены различные стратегии солеустойчивости, связанные с уровнем засоления почвы и особенностями соленакопления в побегах. Различия проявлялись в содержании протекторных соединений (пролина и флавоноидов) в зависимости от накопления ионов Na+ и K+ в побегах растений. Для характеристики участия данных соединений в процессах адаптации к засолению введено соотношение пролин/флавоноиды (Про/Фл). Наибольшее значение Про/Фл (4.9) показано для вида Atriplex tatarica L., с зависимым от содержания натрия в почве соленакоплением в побегах, произрастающего при небольшом засолении. Виды Bassia sedoides (Pall.) Aschers., Atriplex verrucifera M. Bieb, Kochia prostrate (L.) Schrad., с независимым от уровня засоления почвы соленакоплением в побегах, обитали на более засоленных участках. У этих видов отношение Про/Фл составило 0.2–1.4, т.е. большую или разнозначную роль в протекторных механизмах играли флавоноиды, концентрация которых положительно коррелировала с содержанием K+. У видов B. sedoides и A. verrucifera высокое содержание флавоноидов и K+ является показателем высокой продуктивности и адаптированности к условиям обитания. Пролин может быть использован в качестве стрессового маркера только у вида A. verrucifera, наиболее солеустойчивого из изученных нами галофитов. Сделан вывод, что отношение Про/Фл у галофитов сем. Сhenopodiaceae характеризует адаптивные стратегии, зависящие от особенностей соленакопления в растениях.

ДЕЙНЕКО Е.В., ПЕРМЯКОВА Н.В., УВАРОВА Е.А. — 2015 г.

Трансгенные растения как альтернатива существующим дорогостоящим системам экспрессии рекомбинантных иммуногенных белков являются источником для получения недорогих и высокоэффективных биопрепаратов нового поколения, в том числе и растительных вакцин. В предлагаемом обзоре рассматриваются возможности использования растений в качестве таких систем для получения рекомбинантных белков ветеринарного назначения; кратко освещается история развития концепции “съедобных вакцин”; обсуждаются преимущества и недостатки различных растительных систем экспрессии рекомбинантных иммуногенных белков. Приведен список рекомбинантных растительных вакцин, предназначенных для нужд ветеринарии, находящихся на различных стадиях клинических испытаний.

ВЕСЕЛОВА С.В., МАКСИМОВ И.В., НУЖНАЯ Т.В., САРВАРОВА Е.Р., ХАЙРУЛЛИН Р.М. — 2015 г.

В обзоре анализируются данные об особенностях влияния стимулирующих рост растений бактерий (СРРБ) на формирование у растительных организмов устойчивости к биотическому и абиотическому стрессу благодаря таким факторам микробиологической природы, как обеспечение элементами минерального питания, продукция метаболитов гормональной и сигнальной природы, а также антибиотиков, биосурфактантов, сидерофоров, хитиназ, глюканаз, протеаз, липаз и других защитных белков, индукция реакций системной устойчивости к патогенам и вредителям. Обсуждаются возможные механизмы взаимоотношений в системе растение – СРРБ – патоген или вредитель, в которых СРРБ могут непосредственно подавлять жизнедеятельность вредных организмов антибиотическими веществами и гидролитическими ферментами, или влиять на их развитие опосредованно через активацию защитных механизмов самого хозяина, т.е. развивать системную устойчивость. Рассматриваются новые подходы к созданию биопестицидов широкого спектра действия на основе СРРБ.

ЖУКОВСКАЯ Н.В., КОЖЕВНИКОВА А.Д., СЕРЕГИН И.В., СХАТ Х. — 2015 г.

Проведен сравнительный анализ устойчивости к кадмию (Cd) и способности к его накоплению гипераккумулятором Noccaea сaerulescens F.K. Mey и исключателем Thlaspi arvense L. Пять экотипов N. сaerulescens [La Calamine (LC, Бельгия), Saint Felix de Pallieres (SF, Франция), Col du Mas de lAire (CMA, Франция), Ganges (GA, Франция) с металлоносных почв и Lellingen (LE, Люксембург) с неметаллоносных почв] выращивали на растворе Хогланда (1/2 нормы) в течение 8 недель в присутствии 1, 5, 25 и 50 мкМ Сd(NO3)2, а T. arvense – в присутствии 0.1, 0.2, 1.0 и 5.0 мкМ Сd(NO3)2. Токсическое действие Cd оценивали по изменению сухой массы корней и побегов. Содержание Cd в корнях и побегах определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии и оценивали в мг/кг сухой массы растительного материала и в расчете на корневую систему или побег одного растения. Устойчивость N. caerulescens к Cd была выше, чем у T. arvense, и у разных экотипов N. caerulescens возрастала в ряду GA < CMA < LE < SF LC. Способность к накоплению Cd в корнях у экотипов N. сaerulescens возрастала в ряду LC < LE GA < CMA SF, в побегах – в ряду LC < LE GA < SF < CMA. Снижение накопления биомассы корней у гипераккумулятора N. caerulescens начиналось при более низком содержании в них Cd по сравнению с побегами, в то время как у исключателя T. аrvense прослеживалась обратная закономерность. Таким образом, экотипы гипераккумулятора N. сaerulescens, обладая более высокой устойчивостью к Cd по сравнению с исключателем T. arvense, существенно отличались между собой не только по способности накапливать тяжелые металлы, но и по устойчивости к ним. Экотип LС c каламиновых почв накапливал меньше Cd и не исключено, что именно поэтому был более устойчив, чем другие экотипы. Экотип SF, также произрастающий на каламиновых почвах, отличался не только высокой устойчивостью к Cd, но и наибольшим его накоплением, что, вероятно, связано с более эффективными механизмами детоксикации Cd. Полученные результаты свидетельствуют о существовании различий в механизмах и причинах устойчивости к Cd у разных экотипов гипераккумулятора N. caerulescens.

ДМИТРИЕВА А.Г., ИПАТОВА В.И., СПИРКИНА Н.Е. — 2015 г.

Исследовано влияние коллоидного наносеребра на рост и структуру лабораторных популяций хлорококковых водорослей Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. и Monoraphidium arcuatum (Korsch.) Hind. в диапазоне концентраций от 0.0001 до 1 мг/л. Токсичность коллоидного серебра проявлялась при концентрации 0.1 мг/л и выше, при этом наблюдался альгостатический эффект, длительность которого прямо зависела от концентрации серебра в среде. У обоих видов после периода угнетения роста в присутствии 0.1 мг/л наблюдалось постепенное восстановление численности клеток в культуре, и структурный состав популяции (соотношение фракций делящихся, покоящихся и мертвых клеток) становился сходным со структурой популяции в контроле. Обнаружен эффект адаптации S. quadricauda к коллоидному серебру при последовательных пересевах в среды с токсическими концентрациями (0.1 и 0.5 мг/л), который зависел от концентрации и длительности выдерживания культуры при первичной интоксикации. Токсичность бесклеточных фильтратов из культуры S. quadricauda, контактировавшей в течение разного времени с коллоидным серебром, оценивали с помощью интактной культуры этого же вида, численность клеток которой на бесклеточных фильтратах была близка к уровню контроля. Пересев в чистую среду клеток, контактировавших с серебром, показал, что во всех случаях наблюдалась длительная лаг-фаза. Предполагается, что основным механизмом адаптации популяции водорослей к высоким концентрациям (0.1 и 0.5 мг/л) этого токсиканта является отбор резистентных клеток при первичной интоксикации в присутствии коллоидного серебра, имевшихся изначально в исходной гетерогенной популяции. Эти резистентные клетки появляются в популяции случайно путем редких спонтанных мутаций, возникающих при репликации еще до контакта с серебром, и обладают более совершенными механизмами его детоксикации.

АРХИПОВА Т.Н., ВЫСОЦКАЯ Л.Б., ИВАНОВ И.И., КУДОЯРОВА Г.Р., МАРТЫНЕНКО Е.В. — 2015 г.

Сделана попытка выявить участие цитокининов в регуляции устьичной и ростовой реакции растений на присутствие в среде обитания конкурентов. Растения табака (Nicotiana tabacum L.) и салата (Lactuca sativa L.) высаживали по одному или по несколько штук в один вегетационный сосуд. У растений, растущих по два или по три в одном сосуде (т.е. конкурирующих), существенно снижался уровень транспирации, замедлялось накопление массы побега и уменьшалась площадь листьев по сравнению с одиночными растениями. Снижение транспирации и массы растений сопровождалось уменьшением уровня эндогенных цитокининов. При длительном выращивании растений в присутствии конкурентов повышение содержания гормонов в трансгенных растениях табака путем тепловой индукции ipt-гена и инокуляции растений салата продуцирующими цитокинин бактериями Bacillus subtilis ИБ-22 уменьшало степень ингибирования транспирации и подавление роста побега у конкурирующих растений. Таким образом, получены аргументы в пользу вовлеченности цитокининов на поздних стадиях адаптации растений к присутствию конкурентов.

БАУЛИНА О.И., ГОРЕЛОВА О.А., ЛОБАКОВА Е.С., СЕЛЯХ И.О., СЕМЕНОВА Л.Р., СОЛОВЧЕНКО А.Е., ЧИВКУНОВА О.Б., ЩЕРБАКОВ П.Н. — 2015 г.

Впервые изучена физиологическая гетерогенность близкородственных симбиотических водорослей из таксономически удаленных животных-хозяев на примере трех штаммов одноклеточных водорослей из рода Desmodesmus (Chlorophyceae), выделенных из донных беспозвоночных Белого моря. Охарактеризовано влияние азотного голодания и света высокой интенсивности на рост, динамику содержания хлорофиллов (Хл), суммарных каротиноидов (Кар) и жирных кислот (ЖК) липидов клеток. У всех изученных штаммов азотное голодание вызывало снижение скорости накопления биомассы, а также содержания Хл и Кар в клетках на фоне накопления суммы ЖК липидов. Ультраструктурное исследование выявило редукцию фотосинтетического аппарата и увеличение доли объема клетки, занятого олеосомами и крахмальными зернами, а также утолщение клеточной стенки. Снижение эффективной освещенности клеток в более плотных культурах, как правило, замедляло изменения пигментного состава и профиля ЖК, вызванные азотным голоданием. В большинстве случаев содержание Хл снижалось быстрее, чем содержание Кар. У двух из трех изученных штаммов этот процесс протекал синхронно со снижением ненасыщенности ЖК липидов. Обсуждаются возможности биотехнологического применения симбиотических микроводорослей с учетом особенностей их физиологии в условиях стресса.

ХАВКИН Э.Е. — 2015 г.

Впечатляющие успехи молекулярно-генетических исследований Phytophthora infestans и генов устойчивости к этому патогену у культурных и дикорастущих видов Solanum сделали фитофтороз картофеля продуктивной экспериментальной моделью “гонки вооружений” – быстрой совместной эволюции патогена, оомицета P. infestans, и растения-хозяина Solanum. Механизмы такой коэволюции обсуждаются в связи с новыми сведениями о происхождении стародавних и современных форм P. infestans и культурного картофеля. Основное внимание в лекции уделено функциональной организации генов вирулентности патогена и генов расоспецифичной устойчивости растения и молекулярным взаимодействиям продуктов этих генов: RxLR эффекторов патогена и CC-NB-LRR рецепторных киназ растения. Знания о молекулярных механизмах взаимодействия P. infestans и картофеля служат основой для создания долговременной устойчивости к фитофторозу: в частности, новые технологии эффекторомики позволяют обнаружить перспективные гены устойчивости в генетических коллекциях Solanum, охарактеризовать эти гены и ускорить их вовлечение в процесс селекции.

ЕПРИНЦЕВ А.Т., САЗОНОВА О.В., ФЕДОРИН Д.Н. — 2015 г.

Выявлена зависимость активности фумаратгидратазы в зеленых листьях кукурузы (Zea mays L.) от светового режима. Установлено участие фитохромной системы в светорегуляции фумаразной активности, причем красный свет тормозил скорость функционирования фумаразы. Исследование уровня экспрессии генов fum1 и fum2 в зеленых листьях показало, что активно экспрессируется только ген fum1, тогда как экспрессия гена fum2 выключается. Полученные данные свидетельствуют, что в листьях кукурузы ионы кальция могут выступать в качестве вторичного мессенджера в трансдукции светового сигнала, при этом активная форма фитохрома, образующаяся при действии красного света, вызывала накопление ионов кальция, выступающих в качестве регулятора функционирования цикла Кребса. Применение ингибитора кальциевых каналов (рутения красного) и комплексона (ЭГТА) позволило обнаружить, что изменение содержания свободного кальция в ядрах клеток листьев кукурузы связано с его перераспределением между компартментами клетки. Активная форма фитохрома вызывала увеличение скорости транскрипции гена pif3, при этом наблюдали ингибирование функционирования гена fum1. Предполагается, что посредником в трансдукции фитохромного сигнала в ядре может выступать транскрипционный фактор PIF3.

НЕСТЕРЕНКО Т.В., ТИХОМИРОВ А.А., ШИХОВ В.Н. — 2015 г.

На примере листьев 2–16-дневных растений пшеницы (Triticum sativus L.) изучали возрастную зависимость основных характеристик индукции флуоресценции хлорофилла (ИФХ) и влияние на флуоресценцию световых условий при проведении измерений. Растения выращивали в вегетационной камере в контролируемых условиях светокультуры методом гидропоники на керамзите при облучении световым потоком плотностью 690 мкмоль/(м2 с) фотосинтетически активной радиации (ФАР). Параметры ИФХ регистрировали при интенсивности действующего света (ДС) 380, 580, 820 и 1340 мкмоль/(м2 с) ФАР. Для измерений использовали пятый от основания стебля равномерно освещенный лист. Возраст растений при появлении 5-го листа составлял 16 суток. Определяли максимальный фотохимический квантовый выход ФС II (Fv/Fm), эффективный фотохимический квантовый выход ФС II (Yield), показатели фотохимического (qP) и нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла (qN и NPQ), отношение Fp/Ft и “индекс жизнеспособности” (Rfd). При невысокой интенсивности ДС, применяемой в РАМ-флуориметрах (примерно 380 мкмоль/(м2 с)), наблюдали возрастные изменения NPQ, отношения Fp/Ft и Rfd. Анализ относительных изменений величин характеристик ИФХ разновозрастных листьев пшеницы при увеличении интенсивности ДС от 380 до 820 мкмоль/(м2 с) ФАР показал, что наиболее чувствительными к возрастному состоянию листьев являются “индекс жизнеспособности” (Rfd) и показатели нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла ФС II (NPQ, qN). Эти показатели могут быть использованы как тесты для экспресс-определения возраста листа.

ГУЛЯЕВА Е.Н., КОСОБРЮХОВ А.А., МАРКОВСКАЯ Е.Ф., МОРОЗОВА К.В. — 2015 г.

Проведено полевое исследование анатомо-морфологических и функциональных особенностей листьев растений астры солончаковой (Aster tripolium L.) на северном пределе ареала распространения, произрастающей в приливно-отливной зоне от берега до уреза воды на Поморском берегу Белого моря. Наибольшая площадь листьев выявлена у прибрежных растений, к урезу воды она уменьшалась в 4 раза при одновременном увеличении толщины листьев на 30%. Растения у уреза воды и у берега различались по интенсивности фотосинтеза, транспирации, количеству устьиц в эпидерме на верхней и нижней сторонах листа и проводимости устьиц. На основании анализа углекислотных кривых фотосинтеза показаны различия по фотосинтетическим характеристикам в зависимости от местообитания. Растения у берега имели бoльшие скорости фотосинтеза при углекислотном насыщении, транспорта электронов и карбоксилирования. Выявлена связь между исследуемыми характеристиками растений и локальными условиями по трансекте. Высказана гипотеза о наличии индуцибельного СО2-концентрирующего механизма у A. tripolium в процессе вегетации в условиях северного лета.

БАГАУТДИНОВА Р.И., ВОРОНИН П.Ю., ФЕДОСЕЕВА Г.П. — 2015 г.

Методом высокоточной ИК-газометрии и PAM-флуорометрии в полевых условиях исследовали фотосинтетический СО2-газообмен, транспирацию (выделение Н2) и световую стадию фотосинтеза интактных сформированных листьев 15 сортов топинамбура (Helianthus tuberosus L.). В конце вегетации определяли массу корневой системы и урожай клубней. В результате обнаружили лимитирование фотосинтетического газообмена листьев поступлением воды из корневой системы и пропорциональную связь (R2 = 0.88) между массой корневой системы и урожайностью клубней. Сделан вывод, что в ряду изученных сортов топинамбура корневая система определяла сортовые особенности снабжения листьев водой, выступая главным фактором, лимитирующим фотосинтез, и в итоге – различия в урожайности клубней. Полученные данные позволяют рекомендовать в качестве селекционного признака на продуктивность клубней топинамбура оцениваемую по массе степень развития корневой системы.

ВАЙНЕР А.А., КАРПЕЦ Ю.В., КОЛУПАЕВ Ю.Е. — 2015 г.

Исследовали участие оксида азота (NO) и пероксида водорода (Н2О2) в формировании теплоустойчивости, индуцированной одноминутным воздействием температуры 42°С, у 3-суточных проростков мягкой озимой пшеницы (Triticum aestivum L., сорт Элегия). В течение 2 ч после закаливающего прогрева проростков отмечали повышение содержания NO в корнях. Увеличение количества пероксида водорода в корнях наблюдали в течение 30 мин после воздействия гипертермии. Этот эффект нивелировался при обработке проростков скавенджером оксида азота PTIO (2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide) и ингибитором NO-синтазы L-NAME (NG-nitro-L-arginine methyl ester). Обработка проростков антиоксидантами ионолом и диметилтиомочевиной (ДМТМ) угнетала вызываемое закаливанием повышение содержания оксида азота в тканях. При обработке проростков донором оксида азота нитропруссидом натрия (НПН) в них увеличивалось количество эндогенных NO и h3O2; такой же эффект наблюдали при действии экзогенного пероксида водорода. Под влиянием закаливающей температуры и экзогенной обработки НПН и пероксидом водорода повышалась устойчивость проростков к повреждающему прогреву, тогда как антагонисты оксида азота (PTIO и L-NAME) и антиоксиданты (ионол и ДМТМ) препятствовали формированию теплоустойчивости проростков после закаливающего прогрева. Сделано заключение, что при индуцировании теплоустойчивости проростков пшеницы закаливающим прогревом происходит функциональное взаимодействие NO и h3O2 как сигнальных посредников.

БАРЫШЕВА Т.С., ГОРШКОВА Т.А., ЗАБОТИН А.И., ЛАРСКАЯ И.А. — 2015 г.

Изучено взаимодействие ауксина и олигосахарина OS-RG естественного происхождения (СП 10) в процессе формирования адвентивных корней. Олигосахарин, выделенный из проростков гороха, повышал на 20–25% количество корней, индуцируемых ИУК как на сегментах гипокотилей гречихи (Fagopyrum esculentum Moench), так и на эксплантах, полученных из листьев трансгенного (rolB-GUS) табака (Nicotiana tabacum L., сорт Petit Havana). Наибольший эффект достигался при краткосрочной обработке эксплантов олигосахарином до добавления гормона. Оптимальное время предобработки зависело от выбранной модельной системы и составляло от 1–2 ч до 5–24 ч для сегментов гипокотилей гречихи и эксплантов из листьев табака, соответственно. Внесение OS-RG после ИУК не оказывало эффекта на количество корней, индуцируемых гормоном. Использование эксплантов из листьев трансгенного табака, содержащих репортерный ген GUS под контролем ауксин-индуцируемого промотора гена rolB, позволило выявить ответную реакцию эксплантов на гормон на ранних стадиях образования корней. Динамика GUS-активности после добавления ИУК характеризовалась наличием двух пиков. Гистологический анализ показал, что первый пик совпадает с образованием 4–5-слойных примордиев, а второй – с появлением практически сформировавшихся корней. Предобработка эксплантов из листьев табака OS-RG вызывала как увеличение ИУК-индуцируемой GUS-активности, так и ускорение ответной реакции, а именно смещение первого пика активности к началу культивирования; положение второго пика при этом не менялось. Таким образом, полученные данные указывают на то, что действие OS-RG предшествует действию гормона на ранних этапах ризогенеза. Обсуждаются возможные механизмы взаимодействия ИУК и олигосахарина в процессе формирования корней.

ГЕРАСИМЕНКО И.М., ГОЛДЕНКОВА-ПАВЛОВА И.В., КИРПА Т.Н., ОСТАПЧУК А.Н., САХНО Л.А., ХАДЖИЕВ Т.А., ШЕЛУДЬКО Ю.В. — 2015 г.

Получены трансгенные линии растений Nicotiana tabacum, экспрессирующие гибридный ген 12-ацил-липидной десатуразы Synechocystis sp. PCC 6803 и гибридный ген -ацил-липидной десатуразы Synechosystis vulcanus, слитый с последовательностью, кодирующей транзитный пептид малой субъединицы РБФК Arabidopsis thaliana и без лидерного сигнала под контролем конститутивного промотора. У трансгенных растений, экспрессирующих ген 12-десатуразы, продемонстрировано достоверное увеличение доли линолевой ( 9,12-18 : 2) и уменьшение уровня -линоленовой ( 9,12,15-18 : 3) кислоты. При экспрессии гена -десатуразы с лидерным пептидом у трансформантов растений отмечено достоверное увеличение доли -линоленовой кислоты с уменьшением уровня линолевой кислоты, а также увеличение индекса ненасыщенности (ИН) в отличие от трансформантов растений, экспрессирующих ген -десатуразы без лидерного пептида, у которых достоверных изменений в составе жирных кислот (ЖК) и ИН не выявлено. Изменений доли -мононенасыщенных ЖК не обнаружено ни у одной из исследованных линий трансгенных растений. В условиях низкотемпературного воздействия у трансгенных растений, экспрессирующих гены десатураз, увеличивалась активность супероксиддисмутазы (СОД), в отличие от контрольных линий, у которых такое воздействие приводило к уменьшению активности СОД.

МАМАЕВА А.С., НОВИКОВА Г.В., НОСОВ А.В., НОСОВ А.М., РАКИТИН В.Ю., СОБОЛЬКОВА Г.И., СУХАНОВА Е.С., ФОМЕНКОВ А.А. — 2015 г.

Этилен – один из пяти классических фитогормонов растений – участвует в регуляции многих физиологических процессов. Однако существуют противоречивые сведения о влиянии этилена на рост и деление клеток, хотя показано, что в культуральных сосудах содержание этилена увеличивается до нескольких десятков мкл/л, а продукция этилена связана с периодами активного роста клеток in vitro. Нами выявлена существенная корреляция (r = 0.96) между продукцией этилена и удельной скоростью увеличения сухого веса в суспензионных культурах клеток Ajuga turkestanica, гетеротрофного и миксотрофного штаммов Arabidopsis thaliana, Beta vulgaris, Euonymus maximoviczianus, Medicago sativa, Panax ginseng, Triticum timopheevii. Для гетеротрофной культуры клеток A. thaliana в логарифмической фазе и в фазе замедления роста показано совпадение максимумов и общего хода кривых, отражающих процессы динамики продукции этилена, доли S-фазных клеток и удельной скорости роста числа клеток. Предобработка исходного инокулята клеток 100 мкл/л этилена приводила через 3 ч их культивирования в свежей питательной среде к удвоению количества S-фазных клеток. Установлено, что экзогенный этилен влияет на количество S-фазных клеток лишь тогда, когда продукция эндогенного этилена мала.