AktyalniProblemy-2010

Створення нових ліній рослин, що продукують ізофлаваноїди, та їх комерціалізація на світовому ринку дає змогу потрапляння ІФ в денний раціон харчування значно більшої кількості людей, що дасть змогу попередження виникнення деяких злоякісних пухлин, кардіоваскулярних хвороб та ін. Продукування цих сполук трансформованими рослинами також грає роль і в створенні симбіозу із деякими азотфіксуючими ґрунтовими бактеріями. Генетична інженерія вторинних метаболітів на прикладі ізофлаваноїдів дає можливість створення нових сільськогосподарських культур з покращеними агрономічними властивостями та харчовими характеристиками.

ЛІТЕРАТУРА

Dixon R.A., Ferreira D. Molecules of Interest Genistein // Phytochem. – 2002. – 60. – P. 205-211. Liu R., Hu Y., Lin Zh. Production of soybean isoflavone genistein in non-legume plants via

genetically modified secondary metabolism pathway // Metabol.Engineer. – 2007. – 9. – P. 1-7. Sreevidya V.S. et al. Metabolic engineering of rice with soybean isoflavone synthase for

promoting nodulation gene expression in rhizobia // J. Exp. Bot. – 2006. – 59, № 9. – P. 1957-69.

Аллелопатические взаимодействия

Himantoglossum caprinum (Bieb.) C. Koch.

СИМАГИНА Н.О., БУЛАВИН И.В.

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, кафедра ботаники пр. акад. В.И. Вернадского, 4, г. Симферополь, 95007, Украина

e-mail: nsimagina@list.ru

Орхидные умеренных широт характеризуются наличием микоризы, которая развивается на стадии протокорма и сохраняется на протяжении всего жизненного цикла (Вахрамеева, 1981). Микобионт, локализуясь в паренхиме коры корня орхидей, проникает только в клетки мезодермы и может достигать эндодермы. Возможно, что ткани орхидных вырабатывают специфические вещества, препятствующие проникновению грибного мицелия в центральный цилиндр. Это свидетельствует о реализации защитных механизмов в форме аллелопатических взаимодействий (Симагина, 2009). Многолетними гистохимическими, анатомическими, электронно-микроскопическими исследованиями доказано, что защитной реакцией растительного организма на действие аллелопатического фактора является избыточное накопление лигнина, суберина, пектиновых веществ, меланоидов, фенольных соединений (Богдан, 1981). Цель исследования – выявление аллелопатических взаимодействий между Himantoglossum caprinum (Bieb.) C.Koch. и грибом – микоризообразователем. H. caprinum – растение с крупным эллипсоидальным клубнем. Стебель прямой (50-75 см), листья продолговатые (4- 5), суженные к верхушке. Соцветие – кисть, редкая, прямая, с линейными прицветниками (до 4 см). Цветкиснаружибеловато-зеленые, изнутрискрасно – фиолетовымипятнами, губависячаядо7,5 см(Вахрамеева, 1981).

Анатомические исследования, качественные гистохимические реакции проводились по общепринятым методикам (Барыкина и др., 2000; Пирс, 1962). Растения анализировались в генеративный период онтогенеза. Было установлено типичное для

представителей семейства Orchidaceae первичное анатомическое строение корня H. caprinum. Придаточный корень покрыт ризодермой, под ней располагается первичная кора, включающая экзо-, мезо, эндодерму. Центральный цилиндр ограничен перициклом и представлен радиальным проводящим пучком с полиархной ксилемой. Фрагменты ксилемы чередуются с участками флоэмы. При качественной реакции на лигнин в малиновый цвет окрашиваются лигнифицированные участки ксилемы. Качественная реакция на суберин показала значительную суберинизацию клеток ризодермы и пелотонов в экзо - и мезодерме. Перечисленные структуры приобрели фиолетовую окраску. При проведении качественной реакции на фенольные соединения элементы ксилемы и ризодерма приобрели темно-коричневую окраску, которая свидетельствует о значительном накоплении этих веществ. Интенсивность окрашивания пелотонов в первичной коре изменялась от желтой до светло - коричневой. При качественной реакции на пектин отмечалось окрашивание в сине-фиолетовый цвет клеток первичной коры, перицикла, некоторых пелотонов в мезо- и эндодерме. Качественная реакция на меланоиды показала незначительное их содержание в клетках мезодермы, которые приобрели слабую желто-зеленую окраску. Согласно качественным гистохимическим реакциям можно заключить, что накопление в гистологических элементах H. caprinum суберина, фенольных соединений, пектина и меланоидов является реакцией на взаимодействия между высшим растением и грибом.

ЛИТЕРАТУРА

Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х. Основы микротехничес-

ких исследований в ботанике. Справочное руководство. – М.: Наука, 2000. – 125 с. Богдан Г.П. Природа защитной реакции растений. – К.: Наук. думка, 1981. – 207 с.

Вахрамеева М.Г., Денисова Л.В., Никитина С.В. Орхидеи нашей страны – М.: Наука, 1981. – 224 с.

Пирс Э. Гистохимия. – М.: Ил., 1962. – 768 с.

Симагина Н.О., Лысякова Н.Ю., Булавин И.В. Аллелопатические аспекты симбиотических взаимоотношений некоторых представителей семейства Orchidaceae // Экосистемы, их оптимизация и охрана. – Симферополь: ТНУ, 2009. – Вып. 20. – С. 50-56.

Вплив перезволоження ґрунту та надлишку хрому на вміст фотосинтезуючих пігментів у листках Festuca rubra L.

СИТНІК С.А., ПОЛІШКО І.В.

Дніпропетровський державний аграрний університет вул. Ворошилова 25, м. Дніпропетровськ, 49000, Україна e-mail: ssa_02@mail.ru

В умовах промислових міст України важкі метали, зокрема Cr+6, є домінуючими забруднювачами (Филипова, 2004). Також однією з низки проблем новколишнього середовища міст, зокрема Дніпропетровська, є техногенне підтоплення. Дія цих факторів знаходить відображення у всіх метаболічних процесах рослин, що формують систему зелених насаджень міста. Одним з показників, що добре відображає вплив екстремальних факторів навколишнього середовища на рослини є вміст фотосинтен-

зуючих пігментів – хлорофілів а і б та каротиноїдів. Тому, метою нащої работи було дослідження впливу перезволоження ґрунту та надлишку Cr+6 на вміст фотосинтезуючих пігментів у листках Festuca rubra L. – основного злаку партерних, садовопаркових та спортивних газонів промислових міст..

У лабораторному експерименті було закладено такі варіанти досліду: ґрунт у якому підтримували 90 %-кову вологоємність від повної вологоємності; ґрунт із 65 %- ковою вологоємністю + 10 ГДК Cr+6; ґрунт із 90 %-ковою вологоємністю + 10 ГДК Cr+6,, у якості контролю використовували ґрунт, у якому підтримували 65%-кову вологоємність. Концентрацію основних фотосинтезуючих пігментів визначали спектрометричним методом. Аналіз вмісту хлорофілів а і б за умови дії всіх досліджуваних чинників показав збільшення їх концентрації відносно контролю. Найбільшу концентрацію суми хлорофілів а і б зафіксовано за умови сумісної дії перезволоження ґрунту та надлишку хрому – 7,4 мг/г, що становило 176,1 % від контролю. У варіанті зі 90 %- ковою вологоємністю сума хлорофіілів складала – 5,5 мг/г (131,0 % від контролю); 65 % + Cr+6 – 6,0 мг/г (142,9 % від контролю). У всіх досліджуваних варіантах відмічено переважання вмісту хлорофілу в відносно хлорофілу а: 90%-кова вологоємність

– хлорофіл б – 3,4 мг/г, хлорофіл а – 2,4 мг/г; 65%-кова вологоємність + 10 ГДК Cr+6 хлорофіл б – 3,5 мг/г, хлорофіл а – 2,4 мг/г; 90%-кова вологоємність + 10 ГДК Cr +6 хлорофіл б – 3,9 мг/г , хлорофіл а – 3,5 мг/г.

Аналіз вмісту каротиноїдів у ассиміляційному апараті Festuca rubra виявив зворотню тенденцію. У всіх досліджуваних варіантах відмічено незначне зниження вмісту каротиноїдів по відношенню до контролю: 95 % від контролю становила концентрація каротиноїдів у листках Festuca rubra за умови окремої дії надлшку Cr+6. Сумісна дія перезволоження грунту та надлишку хрому також призводила до зниження вмісту каротиноїдів у досліджуваних рослин і становила 92 % від контролю. Найбільш істотне зниження вмісту каротиноїдів зафіксовано за умови окремої дії перезволоження грунту, у даному варіанті досліду вміст каротиноїдів становив 76,2 % від контролю.

Таким чином, кількість фотосинтезуючих пігментів – хлорофілів а і б – збільшувалася в досліджуваних зразках по відношенню до контролю. Найбільший вплив на накопичення хлорофілів виявлено за умови сумісної дії перезволоження ґрунту та надлишку хрому. Накопичення каротиноїдів мало зворотню тенденцію – по відношенню до контролю відбувалось зниження концентрації каротиноїдів за умови дії перезволоження грунту, надлишку хрому та їх сумісної дії.

ЛІТЕРАТУРА

Филиппова Г.В. Влияние промышленных загрязнителей на состояние фотосинтетического аппарата злаков // Научная конференция физиологов растений: Тезисы докладов. – Ека-

теринбург, 2004. – С. 17-19.

Особливості вирощування Desmodium canadense L. як лікарської культури

СЛІПЧУК О.М.

Кременецький обласний гуманітарно-педагогічний інститут ім. Тараса Шевченка, кафедра екології та фізіології рослин вул. Ліцейна, 1, м. Кременець, Тернопільська обл., 47003, Україна

e-mail: slipchuk_om@mail.ru

На природних угіддях росте величезна кількість корисних рослин, зокрема лікарських, пряносмакових, ефіроолійних та інших, які людина використовує віками. Однак сформована в процесі еволюції рослинного світу флора збіднюється внаслідок її стихійного використання, надмірного розорювання земель, їх забудови, спорудження промислових об'єктів тощо. Природні ресурси корисних рослин уже давно не забезпечують потребу в них. Ґрунтово-кліматичні умови України цілком придатні для вирощування не тільки відомих дикорослих рослин місцевої флори, а й рослин з інших ґрунтово-кліматичних зон, країн, материків, знаючи технологію їх вирощування, збирання та заготівлі (Зінченко, 2001). Ці технології базуються на біологічних особливостях лікарських рослин, що їх великою мірою визначають райони їхнього походження. Лікарські культури висівають по кращих попередниках, що забезпечують високу родючість ґрунту, чистоту полів від бур’янів, накопичення запасів вологи, проведення обробітку ґрунту в кращі строки та інші агротехнічні умови, потрібні для одержання багатого врожаю високоякісної рослинної сировини (Шелудько, 2001).

Desmodium canadense L., як багаторічну лікарську рослину, рекомендується культивувати на позасівозмінних ділянках. Вони мають бути захищеними від холодних вітрів, оскільки в малосніжні і морозні зими, і особливо при весняних заморозках, рослини цього виду в умовах району дослідження часто вимерзають. В культурі D. canadense розмножується насінням. Як і в усіх Fabaceae, насіння має тверду оболонку й тому потребує скарифікації. Найкращими для посіву цієї культури є чорноземні легкосуглинисті ґрунти, чисті від бур’янів. Попередники – озимі після удобреного пару або зернобобові. У культивуванні D. canadense слід застосовувати звичайні засоби основного (лущення стерні, зяблева оранка на глибину 25-27 см) та передпосівного (раннє весняне боронування важкими боронами) обробітку ґрунту. Весняний обробіток полягає у культивації на глибину 6-7 см, боронуванні та коткуванні ґрунту, що дозволяє зберегти осінньо-весняну вологу та знищити проростки ранніх бур’янів, одержати дружні сходи. D. canadense в умовах Кременецького горбогірного району висівають у ІІ-ІІІ декаді квітня – І декаді травня (залежно від погодних умов) широкорядним способом з шириною міжрядь 45 см. Норма висіву насіння – 20 кг/га.

Для отримання високих врожаїв надземної маси D. canadense необхідно під зяблеву оранку вносити добре перепрівший гній, бо в іншому разі він містить велику кількість насіння бур’янів, які, проростаючи, засмічують посіви і потребують багато затрат на прополювання (Горбань, 2004). Догляд за посівами D. canadense в перший рік вегетації полягає в 3-4 механізованих культиваціях міжрядь і не менше 3 ручних прополюваннях в рядках. З другого року здійснюють дві механізовані культивації і стільки ж ручних прополювань в рядках. При дворазовому збиранні сировини (липень, вере-

сень), після першого проводять культивацію (Горбань, 2004). Сировиною є наземна частина рослини, яку збирають в суху та ясну погоду у фазу масового цвітіння. Для одержання насіннєвого матеріалу закладають насінницькі ділянки. Агротехніка вирощування та догляд за цими посівами такі, як і на промислових плантаціях. Посів високоякісним насінням – запорука високих врожаїв рослинної лікарської сировини.

ЛІТЕРАТУРА

Горбань А.Т., Горлаченва С.С., Кривуненко В.П. Лекарственные растения: вековой опыт изучения и возделывания. – Полтава: Верстка, 2004. – 230 с.

Жарінов В.І., Остапенко А.І. Вирощування лікарських, ефіроолійних, пряносмакових рослин. – К. : Вища шк., 1994. – 234с.

Зінченко О.І., Салатенко В.Н., Білоножко М.А. Рослинництво. – К.: Аграрна освіта, 2001. – 591 с.

Полуденный Л.В., Сотник В.Ф., Хлопцев Е.Е. Эфирномасличные и лекарственные рас-

тения. – М.: Колос, 1979. – 282 с.

Шелудько Л. Особливості промислового вирощування лікарських культур [Електронний ресурс] // Пропозиція. – 2001. – № 4. – Режим доступу до журналу: http://www.propozitsiya.com/?page=149&itemid=38&number=2

Определение жизнеспособности клеток в культурах микроводорослей с использованием проточной цитомертии

СОЛОМОНОВА Е.С.

Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского НАН Украины проспект Нахимова 2, г. Севастополь, 99011, Украина

e-mail: Solomonov83@mail.ru

Под жизнеспособностью – одной из интегральных характеристик любой живой системы, обычно подразумевают способность организмов (или популяций) к росту и воспроизводству, что, в свою очередь, может свидетельствовать об их генетической и фенотипической полноценности (Луста, Фихте, 1990). Один из путей оценки жизнеспособности одноклеточных организмов – определение доли живых и мёртвых клеток в популяции (или любой суспензии клеток). Этот показатель широко используется как для контроля биотехнологических процессов (Jones, 1987), в частности, в лабораторном и промышленном культивировании микроводорослей, а так же в исследованиях функциональной активности микробных популяций в природных условиях – например, для оценки степени загрязнения морских вод (Bentley-Mowat, 1982), мониторинга цветения микроорганизмов фитопланктона, в том числе токсич-

ных видов (Heslop-Harrison et al., 1984; Georgieva, Kruleva, 1994), оценки скорости роста и продуктивности фитопланктона (Dorsey, 1989) и др.

В исследованиях культур микроводорослей и природного фитопланктона широко применяется диацетат флуоресцеина (FDA) для маркирования живых клеток (Dorsey, 1989). В состав FDA входит субстрат, специфичный к ферментам группы эстераз. Его ферментный гидролиз приводит к высвобождению молекулы флуоресцеина и, как следствие, свечению клетки (эмиссия в зелёной области спектра). Таким обра-

зом, FDA является маркером ферментативной активности в живых клетках, а интенсивность его флуоресценции пропорциональна физиологической активности каждой из исследуемых клеток. Такой «индивидуальный подход» в окраске FDA оказался исключительно эффективен в проточной цитометрии микроводорослей. Перспективность этого подхода связана, в первую очередь, с высокой производительностью и точностью проточной цитометрии. Среди малоизученных вопросов – насколько сильно отличаются оптимальные условия окраски разных видов микроводорослей и каким образом таксономический состав микроорганизмов в пробе может влиять на эффективность её окрашивания. В связи с этим, целью данной работы был выбор оптимальных условий: а) окраски FDA двух видов микроводорослей, Phaeodactylum tricornutum и Nitzschia sp., б) последующего определения доли физиологически активных клеток с помощью проточной цитометрии в накопительных культурах.

Из полученных нами данных следовало, что зеленая флюоресценция клеток, окрашенных FDA, увеличивалась каждые 3-4 минуты, но после 20 минут окрашивания она стабилизировалась. Однако если время взаимодействия культуры с красителем составляло более 50 минут, флуоресцеин диацетат частично проникал и в мертвые клетки микроводорослей. Таким образом, оптимальное время окрашивание для определения живых и мертвых клеток фитопланктона составило 20 минут.

В период лаг-фазы у культуры Nitzschia sp. процент мертвых клеток составил менее 2 %, в период экспоненциального роста культуры процент увеличился до 10 %. Наибольший процент мертвых клеток в культуре достигается в стационарной фазе роста и фазе отмирания, где они составляют от 50 -75 до 80 % соответственно. Аналогичные результаты были получены с культурой Ph. tricornutum. В лаг – фазе процент содержания мертвых клеток в культуре составил меньше 3 % , а в экспоненциальной фазе роста он изменялся от 10 до 20 %. Как и у Nitzschia sp., наибольший процент мертвых клеток достигался в стационарной фазе роста культур, где он составлял 50-75 %.

Таким образом, методы определения жизнедеятельности клеток микроводорослей с использованием витального красителя высоко чувствительны, просты в применении, и дают возможность непосредственного микроскопического наблюдения и подсчёта абсолютной концентрации жизнеспособных клеток. У исследуемых видов культур наибольший процент клеток с низкой физиологической активностью характерен для стационарной фазы роста и фазы отмирания культур.

ЛИТЕРАТУРА

Луста К.А., Фихте Б.А. Методы определения жизнеспособности микроорганизмов. – Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1990. – 186 с.

Jones R.P. Measures of yeast and deactivation and their meaning. – Process Biochemistry, 1987. – 117-128 pp.

Bentley-Mowat J.A. Application of fluorescence microscopy to pollution studies on marine phytoplankton. // Bot. Mar. – 1982. – 28. – P. 203-204.

Helson-Harrison J., Helson-Harrison Y., Shivanna K.R. The evaluation of pollen quality, and a further appraisal of the fluorochromatic (FCR) test procedure. // Theor. Appl. Genet. – 1984. – 67. – P. 367-375.

Georgieva D.M., Kruleva M.M. Cytochemical investigation of long-term stored maize pollen. // Euphytica. – 1994. – 72. – P. 87-94.

Dorsey J., Yentsch C.M., Mayo S., McKenna C. Rapid analytical technique for the assessment of cell activity in marine microalgae. // Cytometry. – 1989. – 10. – P. 622-628.

Влияние меди на активность нитратредуктазы у некоторых видов синезеленых и зеленых водорослей

СОСНОВСКАЯ О.А., МЕДВЕДЬ В.А., КУРЕЙШЕВИЧ А.В.

Институт гидробиологии НАН Украины, отдел экологической физиологии водных растений пр. Героев Сталинграда, 12, Киев, 04210, Украина

e-mail: ALischuk@rambler.ru, vika_med@i.ua, g_marlay@kots.kiev.ua

Загрязнение водоемов тяжелыми металлами (ТМ), содержащимися в сточных водах промышленных предприятий, предопределяет актуальность проблемы влияния повышенных концентраций этих веществ на микроводоросли – основное фотосинтезирующее звено водных экосистем. ТМ представляют серьезную угрозу для биоты вследствие их острой токсичности для организмов и постепенного накопления в окружающей среде до опасного уровня (Ипатова, 2005).

Влитературе в той или иной степени освещены вопросы влияния ТМ, в частности меди, как одного из наиболее токсичных металлов, на функционирование микроводорослей. В то же время данные о влиянии меди на активность ключевого фермента азотного обмена – нитратредуктазы не многочисленны. В связи с этим целью работы было исследование влияния ионов меди на активность нитратредуктазы– фермента, ответственного за восстановление нитратного азота до нитритного.

Вэкспериментах были использованы альгологически чистые культуры зеле-

ных водорослей Desmodesmus brasiliensis (Bohl.) Hegew. IBASU-A 273, D. communis

(Hegew.) Hegew. IBASU-A 277 и синезеленых Anabaena cylindrica Lemm. HPDР–1 и

Phormidium autumnale f. uncinata (Ag.). Добавки ионов меди в виде CuSO4 х 5H2O в

количестве 10,0 и 50,0 мкг/дм3 (в расчете на ион металла) вносили в среду на логарифмической фазе роста водорослей. В ходе опыта определяли активность нитратредуктазы (Методы….., 1987) и содержание фотосинтетических пигментов (Сиренко, Курейшевич, 1982).

Исследования показали, что изменения активности нитратредуктазы под воздействием ионов меди у исследованных видов Cyanophyta и Chlorophyta характеризовались видовыми отличиями. У A. cylindrica через 2 часа после внесения меди в среду

зафиксировано значительное снижение АНР (на 65 и 60 % при концентрации 10 и 50 мкг/дм3 соответственно). Однако уже через сутки величина этого показателя была меньше значения в контроле на 11 и 47 % соответственно. Для Ph. autumnale f. uncinata, в отличии от A. cylindrica, под воздействием тех же количеств меди через два ча-

са после ее внесения отмечено резкое повышение АНР (на 406 и 356 % при концентрации 10 и 50 мкг/дм3). Однако через сутки АНР уменьшилась и превышала значение в контроле только на 11 и 72 % соответственно. У D. brasiliensis во всех вариантах опыта зафиксировано уменьшение АНР под воздействием ионов меди. У другого вида Chlorophyta (D. communis) изменение (снижение на 44 %) активности этого фермента мы наблюдали только через 2 часа после внесения в среду ионов меди

вколичестве 10 мкг/дм3.

Таким образом, представленные данные по изменению АНР – ключевого фермента трансформации нитратного азота – свидетельствуют о видоспецифичной

реакции исследованных водорослей на воздействие меди, что может быть одним из важных факторов формирования альгосообществ.

ЛИТЕРАТУРА

Ипатова В.И. Адаптация водных растений к стрессовым абиотическим факторам сре-

ды. – М.: «Графикон-принт», 2005. – 224 с.

Методы биохимических исследований растений // Под ред. А.И. Ермакова. – Л.: Агропромиздат, 1987. − 430 с.

Сиренко Л.А., Курейшевич А.В. Определение содержания хлорофилла в планктоне пресных водоемов. – К. Наук. думка, 1982. – 46 с.

Фосфорне живлення та вміст хлорофілів у листках

Triticum aestivum L.

СТАХІВ М.П.

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, відділ фітогормонології вул. Терещенківська, 2, м. Київ, 01601, Україна

e-mail: stahiv@ukr.net

Фосфор, як один із ключових елементів мінерального живлення рослин, відіграє важливу роль у їхньому метаболізмі, при цьому фізіологічні аспекти фосфорного живлення окремих сортів пшениці залишаються мало вивченими. Ми визначали сумарний вміст хлорофілів у короткостеблових сортів озимої пшениці інтенсивного типу за різних рівнів фосфорного живлення.

Для детектування вмісту пігментів у листках рослин використовували польовий хлорофіломір типу SPAD-502 (Мінолта, Японія), який дозволяє швидко і без пошкодження листків рослин визначати накопичення хлорофілів. Обчислення даних приладом ґрунтується на вимірюванні кількості світла, що проходить через листок за різної довжини хвиль інфрачервоного діапазону, при яких хлорофіл має різне поглинання. В умовах польових дослідів, виявлено неоднакову реакцію досліджуваних сортів на внесення фосфору в ґрунт. Як показали отримані результати, найнижчий вміст хлорофілів спостерігався на контрольному варіанті (без внесення добрив) та становив для сорту Колумбія – 49,0 ум. од. SPAD, а для сорту Смуглянка

– 50,8 ум. од. SPAD. Встановлено, що із зростанням фону фосфорного живлення цей показник у рослин суттєво підвищувався. При цьому вміст сумарних хлорофілів у листках рослин сорту Смуглянка, на відміну від сорту Колумбія, мав тенденцію до зростання за нижчого рівня фосфорного живлення.

На основі отриманих даних, можна стверджувати, що підвищення рівня фосфорного живлення сортів пшениці інтенсивного типу призводить до зростання в листках досліджуваних рослин вмісту суми хлорофілів. На прикладі короткостеблових сортів озимої пшениці нами встановлено сортові відмінності вмісту суми хлорофілів у листках за різних рівнів фосфорного живлення.

Вплив екзогенних метаболітів на Chlamydomonas reinhardtii P.A. Dang в накопичувальній культурі

СТЕПАНОВ С.С.

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, відділ мембранології і фітохімії вул. Терещенківська, 2, м. Київ, 01601, Україна

e-mail: membrana@ukr.net

При культивуванні мікроводоростей в лабораторних умовах необхідно контролювати концентрацію солей, освітлення, температуру і рН середовища. Одним з варіабельних параметрів при проведенні дослідів з рідкими культурами мікроводоростей є значення рН. Для його стабілізації звичайно використовують буферний розчин, що входить до складу середовища культивування. Більшість буферів, котрі використовують в альгологічних культурах, здатні включатися в метаболізм мікроводоростей, в результаті чого втрачають здатність стабілізувати значення рН. За таких умов кислотно-основна реакція середовища стає лімітуючим фактором продуктивності мікроводоростей, оскільки при рН поза оптимумом росту змінюється доступність мікроелементів, виснажуються адаптаційні резерви організмів, змінюється концентрація розчинних форм вуглецю. В результаті при екстремальних значеннях рН клітини переходять в стан спокою або гинуть. Тому стабілізація рН в рідкій накопичувальній культурі мікроводоростей необхідна для досягнення оптимальної продуктивності і виходу біомаси. Метою нашої роботи було дослідити вплив природних метаболітів мікроводоростей на ріст культури і зміну рН середовища культивування для знаходження оптимального співвідношення органічних речовин при якому стабілізований рН і максимальний приріст біомаси.

В колбах 250 мл при інтенсивності освітлення 100 мкмоль фотонів•м2•с-1на рідкому поживному середовищі Sueoka отримували накопичувальну культуру Chlamydomonas reinhardtii, штам сс 620 (+). рН середовища 6,8-7,2, фосфатний буфер. Всі досліди проводили з варіантами з однаковим об’ємом культури і концентрацією хлорофілу 3 мг/л. Концентрацію хлорофілу в культурі визначали спектрофотометрично, рН визначали потенціометрично на протязі 5 днів культивування. В кінці досліду шляхом потенціометричного титрування визначали кількість кислоти або лугу що утворились протягом культивування.

Відомо, що за умов гіпоксії клітини C. reinhardtii продукують і екскретують у зовнішній об’єм аніони ацетату і форміату і молекули етилового спирту (Hemschemeier et al., 2008). При оксигенному метаболізмі етилового або метилового спирту утворюються відповідні кислоти, в наслідок чого рН середовища значно знижується. Наші дані показують, що додавання метанолу або етанолу в концентрації 0,5 об’ємних % зміщує рН середовища культивування C. reinhardtii в кислу сторону. Після 3-4 діб культивування в присутності спиртів рН середовища знижувався на 2,5- 3 одиниці. Додавання 0,1 М ацетату Na в культуру, навпаки, призводило до зміщення значення рН в лужну сторону, на 1-1,5 одиниці, що очевидно свідчить про поглинання екзогенного ацетату клітинами мікроводоростей у симпорті з протонами. Одночасне введення спирту і ацетату у співвідношенні 2 : 1 виявилося оптимальним для росту C. reinhardtii і таким, що забезпечує стабільне значення рН протягом культивування.

ЛІТЕРАТУРА

Hemschemeier A., Jacobs J., Happe T. Biochemical and Physiological Characterization of the Pyruvate Formate-Lyase Pfl1 of Chlamydomonas reinhardtii, a Typically Bacterial Enzyme in a Eukaryotic Alga // Eukaryot. Cell. − 2008. − 7, № 3. − Р. 518-526.

Структурні особливості закладання генеративних органів у видів роду Populus L.

ТАРАСЮК О.І.

Тернопільськийнаціональнийпедагогічний університетім. ВолодимираГнатюка, кафедработаніки вул. Кривоноса, 2, м. Тернопіль, 46027, Україна

e-mail: oksi_ti@mail.ru

Дослідження репродуктивної біології рослин, зокрема різні аспекти морфогенезу генеративних органів тривалий час знаходяться в центрі уваги багатьох дослідників. Крім теоретичного інтересу перше має велике практичне знчення, оскільки дозволяє розкрити деякі закономірності біології цвітіння і плодоношення деревних рослин. питання є особливо актуальним. Об’єктами досліджень були види ро-

дини Salicaceae, що належать до роду Populus L.: P. deltoidеs, P. balsamifera та P. nigra. Для вирішення поставленої проблеми дослідження проводили в природних та лабораторно-тепличних умовах. Матеріалом для дослідження були вегетативні, генеративні та вегетативно-генеративні бруньки, пагони, суцвіття та квітки чоловічих

іжіночих особин.

Зметою вивчення морфогенезу генеративних органів в літній, осінньозимовий і весняний періоди в середній частині крони дерева відбирали матеріал для дослідження окремо за видами, статтю рослин та фазами розвитку.

На ранніх етапах диференціації апікальних меристем квіткових зачатків чоловічі бруньки морфологічно відрізняються від жіночих. До початку цього процесу бруньки чоловічих і жіночих особин у видів родини Salicaceae можна розглядати як статево однотипні. Перехід апікальних меристем аксилярних бруньок у генеративний стан характеризується певними морфологічними змінами, яким передують поступові зміни біохімічних, фізіологічних і гістохімічних процесів. Лише через деякий час після закладання зачатків жіночих і чоловічих квіток відбувається їх диференціація, в процесі якої закладаються примордії андроцея та гінецея (Барна, 1991). Морфологічні зміни приводять до збільшення конуса наростання внаслідок активних мітотичних поділів клітин меристеми та супроводжуються появою в його базальній частині меристематичних горбочків — зачатків брактей, клітини яких інтенсивно діляться, що приводить до збільшення їх лінійних розмірів (Минина, 1960). Починаючи з цього етапу розвитку, генеративні органи набувають структурних ознак, що свідчать про їх належність до певного статевого типу. З появою брактей можна говорити про початок закладання генеративних органів, який у видів роду Populus L. припадає на початок червня. Необхідно зауважити, що закладання генеративних органів залежно від зміни температурного режиму в одного і того самого виду може починатися раніше або закінчуватися пізніше на 20-30 діб (Барна, 1991). Наведені літературні дані свідчать