AktyalniProblemy-2010

значне зниження активності супероксиддисмутази у листках, а у посухостійкого сорту виявлено вищу активність каталази, гваяколпероксидази і аскорбатпероксидази. За дії ґрунтової посухи у фази колосіння-цвітіння у слабостійкого сорту озимої пшениці відбувалось більш суттєве зниження активності супероксиддисмутази і аскорбатпероксидази у листках, ніж у посухостійкого сорту. Водночас у листках посухостійкого сорту зафіксовано підвищення активності каталази, гваяколпероксидази у порівнянні із слабостійким сортом. Виявлено, що у післястресовий період, відновлення водного статусу та активності ферментів до рівня контрольних рослин відбувалось інтенсивніше у листках посухостійкого сорту озимої пшениці у порівнянні із слабостійким сортом.

Таким чином, зміни водного статусу та активності антиоксидантних ферментів у листках озимої пшениці залежать від ступеня посухостійкості сорту та відіграють важливу роль у формуванні адаптивного потенціалу рослин до дії дефіциту вологи.

Влияние NaCl на жизнеспособность изолированных зародышей винограда (Vitis vinifera L.) в культуре in vitro

МАНДЫЧ О.М.

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, кафедра ботаники и физиологии растений и биотехнологии пр. Академика Вернадского, 4, г. Симферополь, 95007, Украина e-mail: btc@tnu.crimea.ua

Виноград – традиционная для Крыма сельскохозяйственная культура. Однако расширение земельных площадей под виноградники и повышение урожайности винограда ограничиваются высоким уровнем хлоридного и сульфатного засоления почв Крыма (Удовенко, 1977). Поэтому необходимо создавать солеустойчивые формы винограда. Одним из путей для решения этой проблемы является получение солеустойчивых растений в культуре in vitro. Культура зародышей дает возможность создавать генотипы с определенными свойствами.

Материалом для проведения исследований служили семена винограда геноти-

пов Кобер 5 ББ х CО4, Кобер 5 ББ х Rupestris du Lot и Феркаль х Riparia Gluar. Экс-

плантами являлись микропилярные части семян, содержащие зародыш. Питательной средой служила модифицированная по составу макроэлементов и фитогормонов среда МС (Zlenko, Troshin, Kotikov, 1995). Вариантами засоления служили питательные среды, содержащие 1, 2 и 3 г/л NaCl, контролем – бессолевая среда.

Показано, что в условиях in vitro самая высокая всхожесть была у генотипов Кобер 5 ББ х CО4 и Феркаль х Riparia Gluar в контроле – 53,3 и 90,9 % соответственно. Засоление NaCl 1-3 г/л действовало на развитие зародышей угнетающе. Были получены жизнеспособные растения генотипа Кобер 5 ББ х СО4 на засолении 1 и 2 г/л NaCl. Зародыши генотипа Кобер 5 ББ х Rupestris du Lot, несмотря на высокую всхожесть эксплантов в условиях засоления (66,7 - 88,8 %), жизнеспособных сеянцев не дали.

ЛИТЕРАТУРА

Удовенко Г.В. Солеустойчивость культурных растений. – Л.: Колос, 1977. – 215 с.

Zlenko V.A., Troshin L.P., Kotikov I.V. An optimized medium for clonal micropropagation of grapevine // Vitis. –1995. – 34. – P. 125-126.

Вплив екзогенного пероксиду водню на активність супероксиддисмутази у Funaria hygrometrica Hedw за дії іонів кальцію та кадмію

МЕЛЬНИК І.В.

Інститут екології Карпат НАН України вул. Козельницька, 4, м. Львів, 79026, Україна

e-mail: ircya22@rambler.ru, morphogenesis@mail.lviv.ua

Встановлено, що вплив як високих температур, так і несприятливих факторів середовища спричиняє збільшення вмісту в клітинах активних форм кисню (АФК), зокрема, більш стабільної із них – пероксиду водню (H2O2). На сьогодні отримано експериментальні дані, які свідчать про сигнальні функції H2O2 в рослинних клітинах. Так, показано участь H2O2 в активації експресії генів стресових білків, накопиченні проліну, процесах підвищення активності антиоксидантних ферментів та інших захисних реакціях. Виявлено здатність H2O2 призводити до збільшення вмісту внутрішньоклітинного Са2+ у рослин, що опосередковано свідчить про можливість активації пероксидом водню Са2+-залежних сигнальних систем (Колупаев и др., 2009).

Досліджено вплив екзогенного пероксиду водню (10,0 і 100,0 мМ, 2 год) та хлориду кальцію (16,0 мкМ, 18 год) на активність супероксиддисмутази (СОД) Funaria hygrometrica Hedw. за стресової дії іонів кадмію (0,4 мкМ, 48 год). Активність СОД визначали методом Чеварі зі співробітниками (Чевари и др., 1991). Для з’ясування можливості індукції Ca2+-залежних сигнальних систем пероксидом водню застосовували екзогенний Н2О2 у поєднанні з модифікатором кальцієвого статусу – 0,5 мМ розчином хлориду лантану. У наслідок інкубації рослин протягом 2 год у розчинах пероксиду водню активність СОД зростала – в 1,9 рази під впливом 10 мМ розчину Н2О2 і 1,5 рази – 100 мМ Н2О2. Мабуть, на порядок вища концентрація Н2О2 спричиняла утворення додаткових зв’язків між фенольними групами клітинної стінки та зміну її проникливості для супероксиду і/або екзоферментів, які його утворюють. У дослідах з преінкубацією до стресового впливу іонів кадмію, навпаки, у 2 рази вищу активність СОД (86,1 відн. од./хв./мг білка), порівняно з контролем, спричиняла 100 мМ концентрація Н2О2. Очевидно, кількість продуктів перекисного окислення ліпідів як сигнальних молекул під впливом стресорів збільшувалася, що й активувало антиоксидантний захист СОД від неконтрольованого пероксидного стресу. Встановлено, що іони лантану нівелювали захисний передстресовий вплив пероксиду водню й активність СОД знижувалася до 44,9 відн. од./хв./мг білка – рівня контролю. Отже, можна припустити, що посилення активності СОД під впливом екзогенного Н2О2 пов’язане не лише з безпосереднім пероксидним окисленням ненасичених жирних кислот клітинних мембран, а й з активуванням Ca2+-іонофорів і зростанням вмісту цитозольного кальцію.

Встановлено активуючу дію екзогенного кальцію на активність СОД у дослідах із передта післястресовою інкубацією гаметофорів F. hygrometrica в розчині хлориду кальцію. Отримані результати свідчать, що Ca2+ переважно активний перед утворенням АФК, а й після їх утворення функціональна активність кальцію була високою. За сумісного впливу іонів кадмію та кальцію активність СОД істотно не змінювалася. Отже, виявлено різноспрямовану дію пероксиду водню на рослинні клітини і залежність фізіологічних ефектів від концентрації і тривалості його впливу. З’ясування фізіологічних основ підвищення стійкості рослин шляхом активації природних захисних механізмів має значення для формування концепції неспецифічної резистентності рослин.

ЛІТЕРАТУРА

Колупаев Ю.Е. Карпець Ю.В., Ястреб Т.О., Обозный А.И. Активность и термостаби-

льность антиоксидантных ферментов корней проростков пшеницы после воздействия экзогенного пероксида водорода // Вісн. Харків. націон. аграрн. ун-ту. Сер. Біологія. – 2009. – Вип. 2 (17). – С. 62-70.

Чевари С., Андял Т., Штренгер Я. Определение антиоксидантних параметров и их диагностическое значение в пожилом возрасте // Лаборатор. дело. – 1991. – № 3. – С. 95-99.

Влияние некоторых биохимических показателей на формирование разных типов защитных реакций ржи (Secale cereale L.) против ржавчинной инфекции

МЕЛЬНИКОВА Е.В.

Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, лаборатория физиологии патогенеза и болезнеустойчивости растений ул. Академическая, 27, г. Минск, 220072, Беларусь

e-mail: f_lm@mail.ru

Целью работы явилось изучение биохимических особенностей двух типов защитных реакций ржи против ржавчинной инфекции: некротической и хлорозной (нехозяинной). Некротическая защитная реакция, фенотипической формой проявления которой служит некроз мезофильных клеток растения в ответ на внедрение патогена, вызывается реакцией сверхчувствительности, которая с помощью ферментов (пероксидаза, полифенолоксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза) и низкомолекулярных веществ (фитоалексинов, каротиноиды, аскорбиновая кислота, токоферрол, «стрессовые» аминокислоты и др.) вызывает быстрое отмирание зараженных клеток, ограничивающее распространение возбудителя и последующую их гибель. Механизмы защитной реакции, не дающей некротических пятенна пораженных листьях, изученынедостаточно.

В настоящей работе исследованы изменения в содержании свободных аминокислот и в активности пероксидазы в динамике развития хлорозной и некротической защитных реакций. Опыты проводились на растениях ржи (сорт Игуменская), восприимчивой к ржаной ржавчине (Puccinia dispersa Erikss. et Henn), но проявляющей хлорозную защитную реакцию при контакте с корончатой ржавчиной овса

(P. coronifera Kleb.). Механизмы некротической защитной реакции изучали на устойчивом полудиком виде ржи Державина. Содержание свободных аминокислот определяли с помощью газо-жидкостной хроматографии. Активность пероксидазы изучали усовершенствованным фотоколориметрическим методом А.Н. Бояркина (Комарова, 1997).

Исследователями выделяется группа «стрессовых» аминокислот (аланин, фенилаланин, пролин), принимающих участие в адаптивном ответе растительного организма на стрессоры (Кузнєцов, Шевякина, 1999). Их содержание существенно повышается при различных воздействиях на организм, в том числе и на внедрение патогена. В наших исследованиях количество свободного пролина и аланина, а также лейцина значительно повышалось (на 60-100 %) только на первой стадии патогенеза в растениях ржи Игуменская, инфицированных неспецифической для нее корончатой ржавчиной овса, а при дальнейшем развитии болезни уровень их резко снижался до контрольного. Это указывает на подавление инфекции на начальном этапе патогенеза. В восприимчивой и устойчивой комбинации (культурная рожь Игуменская и полудикая рожь Державина, пораженные P. dispersa) наблюдалось постепенное возрастание содержания этих аминокислот, что свидетельствует о развитии патогена в тканях растений. Активность пероксидазы в стадии формирования защитных некрозов в листьях ржи Державина увеличивалась на 300-400 %, а при несовместимой комбинации в то же самое время – всего лишь на 10-20 %. Следовательно, пероксидаза играет второстепенную (вспомогательную) роль в развитии хлорозной реакции. Видимо, в ходе хлорозной фитозащиты ключевую роль выполняет не реакция сверхчувствительности, а иные механизмы, например, медленный рост гриба вследствие отсутствия питательных веществ для патогенав клеткахрастения, неявляющегосяхозяином этого вида гриба.

Работа выполнена при поддержке БРФФИ.

ЛИТЕРАТУРА

Комарова Э.П. Новые методологические подходы к патофизиологическим исследованиям растений // Проблемы экспериментальной ботаники к 100-летию со дня рождения В.Ф. Купревича. – Мн.: Беларуская навука, 1997. – С. 176-184.

Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляція // Физиология растений. – 1999. – 46. – С. З21-336.

Роль аскорбата в формировании устойчивости растений ячменя

(Hordeum vulgare L.) к патогену Рyrenophora teres Drechshler

НЕДВЕДЬ Е.Л., КОРЫТЬКО Л.А., ПОЛЯНСКАЯ С.Н.

ГНУ «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси», лаборатория физиологии патогенеза и болезнеустойчивости растений ул Академическая, 27, г. Минск, 220072, Беларусь

e-mail: nedved_e@tut.by

Инфицирование растений некротрофными патогенами, как правило, сопровождается усилением окислительных процессов, что приводит к тканевому некрозу, необходимому для роста и развития некротрофа. Предполагается, что эффективная

стратегия защиты растений против некротрофных патогенов должна быть направлена на снижение интенсивности окислительных процессов и стимулирование клеточной антиоксидантной системы. Нами было показано, что в случае инфицирования растений ячменя возбудителем сетчатой пятнистости Pyrenophora teres Drechshler происходит повышение антиоксидантной активности, которое направлено на предотвращение возрастания окислительных процессов, индуцированных внедрением P. teres. После инокуляции патогена регистрировали повышение активности антиоксидантных ферментов аскорбатпероксидазы и глутатионредуктазы, а также возрастание содержания общей и восстановленной форм низкомолекулярного антиоксиданта – аскорбата. Антиоксиданты потенциально способны выступить в роли индукторов устойчивости, поскольку применение нетоксичных антиоксидантов в физиологических концентрациях может усиливать эффективность природных антиоксидантных систем. В связи с этим особое значение приобретает идея использования антиоксидантов как агентов, повышающих сопротивляемость растений-хозяев к некротрофным патогенам.

При оценке иммуностимулирующего действия антиоксиданта аскорбата на растения ячменя, различающиеся по устойчивости к P. teres, показано, что применение экзогенного аскорбата приводит к снижению интенсивности окислительных процессов и таким образом может способствовать повышению устойчивости растений к исследуемому патогену. Наиболее эффективными концентрациями аскорбата, приводящими к значительному снижению интенсивности процессов ПОЛ мембран и выходу из тканей растений ячменя водорастворимых соединений, оказались 10-4 М и 10-9 М. Обработка данными концентрациями аскорбата сопровождалась также снижением степени поражения отрезков листьев ячменя возбудителем сетчатой пятнистости. Это выражалось в сохранении отрезками зеленого цвета, незначительном распространении некротических повреждений от места нанесения спорового инокулюма и в отсутствии мицелия гриба по сравнению с контрольными инфицированными растениями. Обработка аскорбатом на начальных этапах роста существенно не влияла на интенсивность процессов ПОЛ мембран, но приводила к снижению выхода водорастворимых веществ у здоровых и инфицированных растений, устойчивых и восприимчивых к P. teres. Это свидетельствовало о том, что мембраны сохраняли свою целостность в большей степени, чем у необработанных растений, что повышало их устойчивость.

Таким образом, экзогенный аскорбат способствует повышению устойчивости ячменя к P. teres за счет снижения интенсивности окислительных процессов, что продлевает длительность биотрофной стадии существования патогена. Обладая прооксидантными свойствами, аскорбат на начальном этапе действия может усиливать генерацию активных форм кислорода, что, в свою очередь, повышает активность природной антиоксидантной системы.

Реакция пероксидазы корней проростков Triticum aestivum L. разных экотипов на кратковременное действие гипертермии

ОБОЗНЫЙ А.И., ШВИДЕНКО Н.В., ВАЙНЕР А.А., КАРПЕЦ Ю.В., КОЛУПАЕВ Ю.Е.

Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева п/о «Коммунист – 1», г. Харьков, 62483, Украина

e-mail: plant_biology@mail.ru

Известно, что при повышении устойчивости растений к гипертермии предварительным воздействием закаливающих температур происходит изменение не только активности, но и кинетических характеристик многих ферментов (Александров, 1985). Ранее нами показано повышение активности и термостабильности пероксидазы корней проростков пшеницы сорта Донецкая 48 после воздействия высокой закаливающей температуры. Данный эффект сопровождался изменением электрофоретического спектра фермента (Карпець та ін., 2009). Установлено, что реакция ферментных систем сортов пшеницы разных экологических типов на гипертермию может отличаться (Жук, Мусієнко, 2008). В то же время, насколько нам известно, изменения термостабильности пероксидазы пшеницы в ответ на кратковременное действие гипертермии у сортов, относящихся к разным экотипам, до сих пор не исследовались. Нами было изучено влияние кратковременного закаливающего нагрева на активность и термостабильность растворимой пероксидазы корней у сортов пшеницы степного, лесостепного и лесного экотипов.

Объектом исследования были этиолированные проростки пшеницы мягкой озимой (Triticum aestivum L.) отечественных сортов степного (Одесская 267 и Херсонская 99), лесостепного (Национальная) и лесного (Волынская 2) экотипов. Также в работе использовали сорт Saskia (Саскиа) лесного экотипа, созданный в Чехии. Проростки сортов пшеницы степного экотипа отличались значительно более высокой конститутивной теплоустойчивостью по сравнению с проростками сортов лесостепного и лесного экотипов. Через 1 сутки после одноминутного прогрева в водном термостате при температуре 42 ºС теплоустойчивость проростков всех сортов увеличивалась. В корнях незакаленных проростков более высокая активность пероксидазы отмечалась у сортов степного экотипа, при этом существенных отличий в термостабильности фермента у разных сортов не наблюдалось. Кратковременный закаливающий нагрев вызывал небольшое повышение активности пероксидазы у сортов лесостепного и лесного экотипов и существенное – у сортов степного экотипа. Повышение термостабильности растворимой пероксидазы корней в ответ на закаливающий нагрев было характерно только для сортов степного экотипа.

Таким образом, реакция повышения активности и термостабильности пероксидазы в ответ на кратковременное воздействие высоких температур была более выразительной у теплоустойчивых сортов степного экотипа. Такие особенности могут представлять интерес для оценки жаростойкости перспективных сортов и форм пшеницы.

ЛИТЕРАТУРА

Александров В.Я. Реактивность клеток и белки. – Л.: Наука, 1985. – 318 с.

Жук І.В., Мусієнко М.М. Реакція ензимів клітин листкового мезофілу пшениці на високотемпературний стрес // Регуляція росту і розвитку рослин: фізіолого-біохімічні і генетичні аспекти: Мат-ли Міжнар. наук. конф. – Харків, 2008. – С. 76-77.

Карпець Ю.В., Обозний О.І., Попов В.М., Колупаєв Ю.Є. Зміни активності і термоста-

більності пероксидази коренів пшениці після короткочасної дії гіпертермії // Физиология и би-

охимия культ. растений. – 2009. – 41, № 4. – С. 353-358.

Антимикротрубочковая активность новых производных 2,6-динитроанилина

ОЖЕРЕДОВ С.П., ЛИТВИН Д.И., КРАСИЛЕНКО Ю.А., ЕМЕЦ А.И.

Институт пищевой биотехнологии и геномики НАН Украины ул. Осиповского, 2а, г. Киев, 04123, Украина

e-mail: ozheredov@gmail.com

Современные биотехнологические и селекционные методы включают полиплоидизацию с целью повышения продуктивности растений и получения фертильных растений при межвидовой гибридизации. Ведущую роль в данных процессах играют агенты, обладающие антимитотическими свойствами. Как правило, их активность определяется способностью связываться с молекулами тубулина - структурной белковой единицы микротрубочек. Производные 2,6-динитроанилина принадлежат к данному типу веществ. Эти соединения обладают высоким сродством к тубулину растительного и протозойного происхождения при низком сродстве к тубулину животных и грибов (Ныпорко и др., 2009), благодаря чему они нашли широкое практическое применение (Емец, Блюм, 2007; Брицун и др., 2009). Поэтому несмотря на наличие ряда коммерческих соединений данного класса, обладающих высокой антимитотической активностью (трифлюралин, оризалин, пендиметалин и другие), продолжается поиск более эффективных производных динитроанилина.

Ранее нами был проведен скрининг ряда новых синтезированных в Институте органической химии НАН Украины производных 2,4- и 2,6-динитроанилинов на антимитотическую активность и фитотоксичность, в результате чего был отобран ряд вещества с наиболее выраженной способностью блокировать митоз и индуцировать цитогенетические нарушения (Ожередов и др., 2009). На основании полученных результатов было предложено продолжить изучение таких производных 2,6-динитроанилина, как N,N- диэтил-2,6-динитро-4-(трифторметил)анилин (Br-15) и N-(2,6-динитро-4- трифторметилфенил)пропанол (Br-47) в качестве потенциальных гербицидов с антимитотической активностью. Как показали результаты наших исследований, производные 2,6- динитроанилина Br-15 и Br-47 обладают выраженной антимикротрубочковой активностью. Так, обработка проростков Allium cepa данными веществами в концентрациях 0,1- 1 мкМ оказывает, главным образом, влияние на процессы формирования препрофазной ленты клеток апикальной меристемы корня. Увеличение их концентрации до 10 мкМ приводит к нарушению всех основных микротрубочковых структур (частичное или полное разрушение кортикальной сетки и веретена деления, нарушение формирования фрагмопласта). Дальнейшее увеличение используемых концентраций до 100 мкМ и выше приводит к значительному ингибированию роста растений, в частности их корней, что,

очевидно, сопровождается необратимыми процессами, приводящимик гибели клеток.

ЛИТЕРАТУРА

Брицун В.М., Ємець А.І., Лозинський М.О., Блюм Я.Б. 2,6-Динітроаніліни: синтез, гер-

біцидні й антипротозойні властивості // Ukr. Bioorg. Acta. – 2009. – 1. - C. 16-27.

Емец А.И., Блюм Я.Б. Мутантные гены тубулинов растений как маркерные селективные гены для генетической инженерии // Цитол. и генет. – 2007. – 41, № 3. – С. 29-43.

Ныпорко А.Ю., Емец А.И., Брицун В.М., Лозинский М.О., Блюм Я.Б. Структурно-

биологическая характеристика взаимодействия тубулина с динитроанилинами // Цитол. и ге-

нет. – 2009. – 43, № 4. – C. 56-70.

Ожередов С.П., Емец А.И., Брицун В.Н., Ожередова И.П., Лозинский М.О., Блюм Я.Б.

Скрининг новых производных 2,4- и 2,6-динитроанилинов на фитотоксичность и антимитотическую активность // Цитол. и генет. – 2009. – 43, № 5. – С. 3-13.

Изменение физиологических характеристик некоторых видов диатомовых водорослей при фотоададаптации

ПАЛАМОДОВА О.С.

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины, отдел экологической физиологии водорослей пр. Нахимова, 2, г. Севастополь, 99011, Украина

e-mail: o_palamodova@mail.ru

Известно, что многие виды одноклеточных водорослей, приспосабливаясь к различным световым условиям, изменяют содержание пигментов в клетке. У водорослей, адаптированных к низкой интенсивности света, концентрация хлорофилла в клетке в несколько раз выше, чем при высокой освещенности. Число молекул хлорофилла, связанных с каждым реакционным центром ФС II, у водорослей, произрастающих на низком свету, часто выше, чем на ярком (Finenko et al., 2003). Благодаря этим различиям, уменьшение световой энергии компенсируется количеством возбужденных реакционных центров ФС ΙΙ. В результате водоросли способны поддерживать оптимальную скорость роста в широком интервале облученности. Механизм изменения концентрации хлорофиллов в клетке в зависимости от плотности светового потока изучен слабо. Было высказано несколько предположений о механизмах, регулирующих динамику хлорофилла в клетке при разных интенсивностях света. Одни исследователи полагают, что уменьшение пигментов обусловлено их разрушением под влиянием света (Тренкеншу, Геворгиз, 1998). Позже была предложена математическая модель для расчета количества энергии, необходимого для деструкции одной молекулы хлорофилла. Данная модель основана на предположении, что молекула хлорофилла поглощает определенное количество квантов света, после чего разрушается (Тренкеншу и др., 2005). Другая группа исследователей полагает, что скорость синтеза хлорофилла пропорциональна скорости фотосинтеза, а скорость деградации хлорофилла – скорости дыхания (Geider et al., 1996).

Цель проведённого исследования заключалась в определении скорости адаптации диатомовых водорослей к высокой (602 мкЕ*м-2*с-1) и низкой (17,2 мкЕ*м-2*с-1)

интенсивностям света. В качестве объектов исследования были использованы два ви-

да морских диатомовых водорослей Nitzschia sp№3 и Phaeodactylum tricornutum. В

опыте культура, адаптированная к низкой освещенности, переносилась на высокую освещенность, и наоборот. Для оценки скорости и динамики фотоадаптации проводили определения численности клеток, скорости роста водорослей, сухого веса и содержания хлорофилла а.

Полученные нами данные, свидетельствуют о том, что уменьшение количества хлорофилла в клетке под действием света высоких интенсивностей происходит вследствие замедления его синтеза и деления клеток. Для N. sp№3 показатели скорости роста и снижения содержания хлорофилла а в клетке составляли 0,54 сут-1 и 0,66 сут-1, для Ph. tricornutum – 0,32 сут-1 и 0,4 сут-1, соответственно. Внутриклеточная концентрация хлорофилла а для этих культур снизилась в 3 и 4 раза, соответственно. У водорослей, адаптируемых к низким интенсивностям света, синтез хлорофилла а протекает со скоростью в несколько раз выше удельной скорости роста клеток. У диатомовых N. sp№3 и Ph. tricornutum константы скорости увеличения хлорофилла а практически в два раза превышали скорости роста.

Таким образом, адаптация диатомовых микроводорослей к высокой интенсивности света происходит за счёт приостановления синтеза хлорофилла а, снижение удельного содержания хлорофилла а осуществляется в результате деления клеток. При адаптации водорослей к низкой интенсивности света скорость синтеза хлорофилла а превышает скорость деления клеток.

ЛИТЕРАТУРА

Тренкеншу Р.П., Боровков А.Б., Ширяев А.В. Математическая модель светозависимого содержания пигментов в клетках морских микроводорослей в хемостате // Экология моря. – 2005. – Вып. 69. – С. 58-63.

Тренкеншу Р.П., Геворгиз Р.Г. Светозависимое содержание пигментов в микроводорослях. Модель. Теоретическая часть. // Альгология. – 1998. – 8, № 1. – С. 170-177.

Finenko Z.Z., Hoepffner N., Williams R., Piontkovski S.A. Phytoplankton carbon to chlorophyll a ratio: Response to light, temperature and nutrient limitation // Морс. эколог. журн. – 2003. – № 2. – Т. II. – С. 40-64.

Geider R.J., MacIntyre H.L., Kana T.M. A dynamic model of photoadaptation in phytoplankton // Limnol. Oceanogr. – 1996. – 41 (1). – P. 1-15.

Особенности морфогенного потенциала различных типов эксплантов в культуре in vitro изогенных по генам PPD линий озимой пшеницы Triticum aestivum L.

ПЕТРЕНКО В.А.

Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна пл. Свободи, 4, м. Харків, 61077, Україна

e-mail: avksentyeva@univer.kharkov.ua

Культуры различных тканей, частей и органов растений являются адекватной биологической моделью при решении общебиологических фундаментальных про-

блем, таких как выяснение механизмов пролиферации, дифференциации, взаимодействия клеток, старения, эпигенетического развития и т.д. Несмотря на большое количество исследований по морфогенезу злаков in vitro (Евсеева и др., 2007; Machii, 1998), многие вопросы этого уникального пути развития растений остаются нерешенными. В частности, малочисленны сведения о влиянии индивидуальных генов на проявление тотипотентности клеток in vitro на объектах с трудной регенерацией, к которым относятся злаки. В связи с этим актуальной задачей является выявление роли конкретных генетических систем и генов на способность растительных эксплантов к культивированию.

Исследования проводили на генетической модели, включающей сорт мягкой озимой пшеницы Мироновская 808 и его почти изогенные линии по системе генов PPD - контролирующих степень фотопериодической чувствительности (Стельмах и др., 2000). При использовании в качестве эксплантов зрелых зародышей зерновки отмывали в мыльном растворе, стерилизовали 3% раствором NaОСl (15 минут), затем отмывали стерильной водой, после чего вычленяли зародыши. Получение листовых и корневых эксплантов осуществляли через стадию 4-5 дневных асептических проростков, выращенных на безгормональной среде Мурасиге и Скуга (МС) на свету при 2224 ºС. Затем из полученных проростков вычленяли апикальные сегменты корней длиной 1-1,5 см и переносили их на среду, а в случае листовых эксплантов из колеоптеля вычленяли первичный лист, используя для культивирования его базальную часть размером 1-1,5 см. Культуру каллусной ткани получали на среде МС с полным набором макро- и микросолей, содержащей 0,7% агара, 2,4–Д – 2мг/л. Экспланты культивировали при 26º С в темноте в течение 4-5 недель. Для индукции морфогенеза, полученный каллус переносили в колбы на регенерационную среду МС, дополненную 0,5 мг/л ИУК и 0,5 мг/л кинетином.

Результаты исследований показали, что вид экспланта определяет тип полученной каллусной ткани: из асептических корней формировался сильно оводненный, рыхлый, почти прозрачный, слегка беловатый каллус. Из зрелых зародышей – более плотный, менее оводненный, желтоватый каллус, характеризующийся наличием элементов дифференциации, что подтвердили микроскопические исследования. Такого же типа каллус – плотный и желтоватый формировался при использовании в качестве эксплантов первичных листьев. На 10-15 сутки культивирования на среде для регенерации были отмечены геммогенез – формирование колеоптелей и ризогенез – формирование корней. Также было показано, что генотип изолинии детерминирует скорость роста каллусной ткани, размеры и особенности морфологии каллусных клеток. Изолиния PPD 2 и сорт, которые отстают по темпам развития от других линий, проявляют максимальные показатели частоты формирования каллуса и скорости его роста в условиях in vitro большинства типов эксплантов. Изолинии PPD1 и PPD3, которые обладают минимальной чувствительностью к фотопериоду и максимально быстрыми темпами развития in vivo, максимально эффективно проявляют морфогенетический потенциал и наиболее интенсивно развиваются и в условиях in vitro. Т.е. генетическая система контроля фотопериодической чувствительности пшеницы способна детерминировать различные пути морфогенеза опытных растений in vitro.