AktyalniProblemy-2010

про те, що апікальна і латеральна зони меристематичного купола бруньок є важливими органогенними і мобілізаційними центрами, що відповідають за хід формотворчих та метаболічних процесів на різних етапах органогенезу генеративних структур чоловічих і жіночих квіток (Бочурова, 1975).

Аналіз одержаних результатів свідчить, що закладання генеративних органів у різних видів родини Salicaceae зумовлене активністю термінальних та латеральних апексів, внаслідок органогенної діяльності яких формуються вегетативні та генеративні структури.

ЛІТЕРАТУРА

Барна М.М. Закладання бруньок та органогенез репродуктивних структур видів родини вербових // Охорона, вивчення і збагачення рослинного світу. – К.: Либідь, 1991. – Вип. 18.

– С. 79-88.

Бочурова Н.В., Минина Е.Г., Хорина Л.В. Ростовые вещества в побегах разного пола у тополя бальзамического и сосны обыкновенной // Лесоведение. – 1975. – № 5. – С. 18-20.

Минина Е.Г. Определение пола у лесных древесных растений (сексуализация древесных) // Труды Ин-та леса АН СССР. – М.: Изд-во АН СССР, 1960. – 47. – С. 76-163.

Структура псевдогенів 5S рДНК видів роду Rosa L.

ТИНКЕВИЧ Ю.О., ВОЛКОВ Р.А.

Чернівецький національний університет ім. Юрія Федьковича, кафедра молекулярної генетики та біотехнології вул. Коцюбинского, 2, м. Чернівці, 58012, Україна

e-mail: ra.volkov@gmail.com

Псевдогенами називають послідовності ДНК, які демонструють високий рівень подібності до функціональних генів, але містять мутації, які унеможливлюють їх транскрипцію або порушують нормальну функцію генного продукту. Псевдогени широко розповсюджені в органічному світі, зокрема, у квіткових рослин. Причини їх виникнення вивчені недостатньо. Імовірно, цьому може передувати втрата геном функціонального значення протягом еволюції і обумовлене цим зниження контролю з боку добору. Еволюція псевдогенів є прикладом швидкого накопичення селективно нейтральних змін і є подібною до еволюції інших некодуючих ділянок геному, наприклад, міжгенних спейсерів (МГС). Для рослин висунуто гіпотезу про зв’язок між поліплоїдією та появою псевдогенів. Це обумовлює інтерес до порівняння кодуючих та спейсерних ділянок нормальних копій генів та псевдогенів у групах рослин, що об’єднують диплоїдні та аллополіплоїдні види.

Ділянки геному, що кодують 5S мРНК (5S рДНК), відносяться до класу тандемно організованих повторюваних послідовностей. Кожна повторювана одиниця (повтор) складаються з еволюційно консервативної кодуючої ділянки та МГС, що еволюціонує з високою швидкістю. Відомо, що для повторюваних послідовностей властиве явище узгодженої появи мутацій в усіх копіях, що називається концертною еволюцією. (Volkov, 2007) Проте, для псевдогенів цей механізм не спрацьовує. З огляду на це, нашим за-

вданням було порівняти структуру та розповсюдженість псевдогенів та функціональних 5S рДНК в геномі диплоїдних та аллоплоїдних видів роду Rosa L.

Зразки шипшин були отримані з колекцій ботанічних садів університетів м. Чернівці та м. Тюбінген (Німеччина). Для ампліфікації 5S рДНК використовували праймери, комплементарні до ділянок кодуючої послідовності. Отриманий ПЛРпродукт клонували в плазмідний вектор pL 38і. Послідовність 5S рДНК визначали на сиквенаторі ABI prism 310.

За результатами порівняльного аналізу нуклеотидної послідовності ізольованих клонів всіх досліджених видів було виявлено основний клас 5S рДНК із довжиною повтору в межах 490-530 пн. Разом з цим, в геномі диплоїдного виду R. nitida Willd. було знайдено варіант із довжиною повтору 318 пн, що викликано делецією частини МГС. Проте, в цьому варіанті присутні всі сигнали, необхідні для регуляції транскрипції, що не дозволяє однозначно віднести його до псевдогенів. На противагу цьому, в двох послідовностях із нормальною довжиною повтору, що належать до геномів аллоплоїдної R. canina та диплоїдної R. sericea Lindl. в кодуючій зоні виявлені 9 нуклеотидна делеція та локальна заміна довжиною 23 пн відповідно. Крім цих мутацій дані варіанти не відрізняються за структурою від типової 5S рДНК. Проте вони не можуть продукувати функціональну рДНК і імовірно знаходяться на ранніх етапах перетворення у псевдогени. Поруч із цим, для R. sericea та ще двох диплоїдних видів (R. rugosa Thunb. та R. wichurana Crep.) виявлено варіанти 5S рДНК, що мають значні структурні порушення, а саме – делеції фрагментів кодуючої зони та МГС, зокрема, деяких необхідних для транскрипції сайтів.

Загалом, отримані результати не підтверджують залежності формування псевдогенів від плоїдності для представників роду Rosa. Можливо в диплоїдах працюють інші механізми уникнення впливу концертної еволюції, наприклад, диспергування частини послідовностей по геному. Відповідь на це питання можуть дати лише подальші дослідження.

ЛИТЕРАТУРА

Volkov R.A., Komarova N.Y., Hemleben V. Ribosomal DNA in plant hybrids: inheritance, rearrangement, expression // Systematics and Biodiversity – 2007. – 5 (3) – P. 261-276.

Перспектива использования биологически активных веществ для ускорения прорастания семян Hibiscus esculentus L., H. manihot L., H. mosheutos L., H. sabdariffa L. на юго-востоке Украины

ТРЕТЬЯКОВА Е.Ю.

Донецький ботанический сад НАН Украины пр. Ильича, г. Донецк, 11083059, Украина e-mail: helen_tretyakova@ ukr.net

Продовольственная проблема постоянно предусматривает обогащение ассортимента пищевых растений и повышение их продуктивности, адаптационной способности. К таким малораспространённым растениям с высокой пищевой,

422 Experimental Botany

лекарственной, технической ценностью, которые заслуживают широкого введения в

практику на юго-востоке Украины относятся: Hibiscus esculentus L., Hibiscus manihot L., Hibiscus mosheutos L. Hibiscus sabdariffa L. из семейства Malvaceae. H. esculentus или гибискус съедобный, бамия, окра – однолетнее травянистое тропическое растение, популярное у народов Индии, Малой Азии, Центральной Америки, овощная культура H. manihot или аибика, солнечный гибискус – многолетнее (в культуре однолетнее) травянистое растение представляет собой комплексно используемую культуру в Египте, странах тропической Азии. H. sabdariffa, гибискус сабдариффа, суданская роза – кустарниковое однолетнее растение высотой до 3.5 м., растет в Судане и в больших количествах выращивается в Египте, на Цейлоне, Яве, в Мексике, Таиланде и Китае. H.mosheutos, гибискус мускатный – вечнозеленый кустарник высотой до полутора метров. Происходит из Индии, широко культивируется в тропических странах, включая Индонезию, Африку, Египет, Китай, Мадагаскар (Жуковский, 1971; Глухов,1998). Бамия, аибика, суданская роза, гибискус мускатный представляют интерес как новые пищевые и лекарственные культуры на юго-востоке Украины и очень ценный диетический продукт. Исследуемые виды характеризуются длительным периодом вегетации, поэтому возникает необходимость ускорения прорастания семян, роста и развития растений с помощью биологически активных веществ. Установлено, что ауксины являются критическими фитогормонами в процессах развития корня, цветков, дифференциации сосудов, удлинения стебля (Гамбург, 1972). Гуминовые препараты природного происхождения повышают энергию прорастания, всхожесть семян, стимулируют развитие корневой системы (Горовая,1995). Цитокинины стимулируют деление клеток и их дифференциацию, могут способствовать прорастанию семян (Мусиенко, 2005). Целью нашей работы было выявление особенностей всхожести и энергии прорастания семян H. esculentus, H. manihot, H. sabdariffa, H.mosheutos под влиянием их предпосевной обработки индолил-3-уксусной кислотой (ИУК), гуматом аммония (ГА), цитокинином (ЦК), а также определение оптимальной концентрации ИУК, ГА, ЦК для предпосевной обработки семян. Для этого были проведены лабораторные исследования по общепринятым методам (Беляев, 2000). В ходе исследований были определены оптимальные концентрации ИУК, ГА, ЦК для предпосевной обработки семян исследуемых видов. Для H. esculentus, сорт «̀Высокрослая100»,́оптимальные концентрации биологически активных веществ составили 10 мг/л ИУК, 500 мг/л ГА, 0,1 мг/л ЦК, для H. esculentus ̀К-209́ – 100 мг/л ИУК, 50 мг/л ГА, 0,1 мг/л ЦК, для

H.esculentus ̀Emerald́̀, Clemson spinelesś – 10 мг/л ИУК, 50 мг/л ГА, 0,1 мг/л, для

H. manihot оптимальные концентрации биологически активных веществ составили 10 мг/л ИУК, 1000 мг/л ГА, 1 мг/л ЦК, для H. sabdariffa оптимальные концентрации биологически активных веществ составили 1 мг/л ИУК, 50 мг/л ГА, 0,01 мг/л ЦК, для H. mosheutos оптимальные концентрации биологически активных веществ составили 1 мг/л ИУК, 5 мг/л ГА, 0,01 мг/л ЦК при 2-х часовой экспозиции. Установлено, что при обработке семян бамии, аибики, суданской розы, гибискуса мускатного растворами ИУК, ГА, ЦК оптимальной концентрации повышалась энергия прорастания и всхожесть семян, увеличивалась длина и скорость роста корня. Есть перспектива использования индолил-3-уксусной кислоты, гумата аммония и цитокинина для ускорения прорастания семян бамии, аибики, суданской розы и гибискуса мускатного при интродукции на юго-востоке Украины.

ЛИТЕРАТУРА

Беляев А.Б. Методические указания по общему земледелию (для студентов III курса почвенного отделения дневного обучения) – Воронеж, 2000. – 43 c.

Гамбург К.З. Биохимия ауксина и его действие на клетки растений. – Новосибирск:

Наука, 1976. – 272 с.

Глухов О.З., Костирко Д.Р., Горлачова З.С. Рідкісні овочеві рослини та перспективи їх використання на Південному Сході України; Донецький ботанічний сад НАН України. – Донецьк: Мультіпрес, 1998. – 149 с.

Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В. Гуминовые вещества: Строение, функции, механизмы действия, протекторные свойства, экологическая роль / НАН Украины, Ин-т проблем природопользования и экологии. – К.: Наук. думка, 1995. – 304 с.

Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. – Л.: Колос, 1971. – 751 с. Мусієнко М.М. Фізіологія рослин : Підручник . – К.: Либідь, 2005. – 808 с.

Типы роста плодов Euonymus L. (Celastraceae R. Br.)

ТРУСОВ Н.А.

Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, отдел дендрологии ул. Ботаническая, 4, г. Москва, 127276, Россия

e-mail: n-trusov@mail.ru

Темпы роста плодов являются результатом взаимодействия генотипа и особенностей метаболизма с условиями окружающей среды (Giovannoni, 2001; Lawlor 1991). Рост плодов может происходить по простой сигмоидной кривой и по двойной сигмоидной кривой (Загорнян, 1990; Эзау, 1980; Keserovic, 2005; Ognjanov, 1995; Roth, 1977). При описании роста по двойной сигмоидной кривой выделяют 3 периода. В течение периода I, перикарпий увеличивается быстро, в то время как зародыш остается маленьким. В течение периода II развивается зародыш, а рост перикарпия прекращается. В периоде III направленность процессов снова меняется, разрастается перикарпий. Замедленное разрастание перикарпия при активном росте семян, может также наблюдаться в сухих плодах, у которых реализуются только периоды I и II (Nitsch, 1953; Roth, 1977). Разные части плода могут иметь разные кривые роста (Эзау, 1980). У Phaseolus vulgaris L. рост перикарпия происходит по сигмоидной кривой, а рост семян – по двойной сигмоидной кривой (Carr, Skene, 1961).

Был исследован рост плодов у видов рода Euonymus L. (Celastraceae R. Br.):

E. alatus (Thunb.) Siebold, E. europaeus L., E. macropterus Rupr., E. verrucosus Scop.

Плоды Euonymus – коробочки, семена имеют присемянники (Леонова, 1974; Меликян, Савинов 2000). На основании данных световой микроскопии установлены два варианта относительного роста частей плодов у рода Euonymus: синхронный рост (перикарпий, семя и присемянник растут синхронно – E. macropterus, E. verrucosus), асинхронный рост (сначала растет перикарпий, затем присемянник, затем семя – E. alatus, E. europaeus). Активный рост зародыша в обоих вариантах наблюдается после прекращения активного роста перикарпия. Рост частей плодов оценивался по динамике увеличения абсолютно сухого вещества (Opara, 2000). Рост перикарпия

происходит по простой сигмоидной кривой, рост семян и присемянников – по двойной сигмоидной кривой.

ЛИТЕРАТУРА

Загорнян Е.М. Структурная основа развития плодов рода Lycopersicon Tourn. – Кише-

нев: Штиинца, 1990. – 264 с.

Леонова Т.Г. Бересклеты СССР и сопредельных стран. – Л., 1974. – 132 с.

Меликян А.П., Савинов И.А. Семейство Celastraceae // Сравнительная анатомия семян.

– СПб., 2000. – Т. 6. – С. 123-135.

Эзау К. Анатомия семенных растений. В 2-х кн. / Под ред. акад. А.Л. Тахтаджяна. –

М.: Изд-во «Мир», 1980. – Кн. 1-2.

Carr D.J., Skene K.G.M. Diauxic growth curves of seeds, with special reference to french beans (Phaseolus vulgaris L.) // Australian J. of Biol. Sci. – 1961. – 14, № 1. – P. 1-12.

Giovannoni J. Molecular Biology of Fruit Maturation and Ripening // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. – 2001. – 52. – P. 725-749.

Keserović Z. Etape razvitka ploda u višnje i trešnje // Voćarstvo. 39, br. 152. – S. 365-372. Lawlor D.W. Concept of nutrition in relation to cellular processes and environment // Plant

growth: interactions with nutrition and environment. – Cambridge: Univ. Press, 1991. – P. 1-32. Nitsch J.P. The physiology of fruit growth // Ann. Rev. Plant Physiol. – 1953. – № 4. –

P. 199-236.

Ognjanov V. et al. Anatomical and biochemical studies of fruit development in peach // Scientia Horticulterae, 1995. – 64, № 1-2. – P. 33-48.

Opara L.U. Fruit Growth Measurement and Analysis // Hortic. Revs. – New York etc., 2000. – 24. – P. 373-431.

Roth I. Fruits of Angiosperms. – Berlin-Stuttgart, 1977. – 675 p.

Спектр фенотипов, сформированных на базе мутации chlorina 3613 у ячменя (Hordeum vulgare L.)

ТЮТЕРЕВА Е.В.

Ботаническийинститутим. В.Л. КомароваРАН, лабораторияэкологическойфизиологиирастений ул. Проф. Попова, 2, г. Санкт-Петербург, 197376, Россия

e-mail: tuterlena@mail.ru

Фенотип высшего растения в высокой степени связан с составом и содержанием пластидных пигментов. Мутанты chlorina, характеризуются полным отсутствием хлорофилла b в составе пигментного комплекса хлоропластов и, в связи с этим, жёлто-зелёной окраской надземных частей. До сих пор считалось, что это - единственный фенотип, который могут формировать растения с мутацией типа chlorina.

Нами получен спектр из трёх устойчивых фертильных фенотипов растений на базе мутации chlorina 3613 (мутант ячменя линии f2 с заблокированным синтезом Хл b), которые различаются множеством морфотипических, физиологических и биохимических характеристик разных частей растения. Растения chlorina 3613 с первым (исходным) фенотипом вегетируют и воспроизводятся в течение десятков лет в условиях открытого грунта и моновидового посева, полностью соответствуя описаниям растений линии f2 в литературе (Sagromsky, 1974; Leverenz et al., 1992). Внешне рас-

тения этого фенотипа соответствуют своей маркировке: «chlorina» - жёлто-зелёные. Второй фенотип был получен нами созданием для растений глубоко пониженного уровня инсоляции (40 % от полной) на семь суток в момент вступления растений первого (исходного) фенотипа в фазу цветения. Фенотип сменился за семь дней. Он, как и первый, не имеет Хлb, но отличается светло-зелёным цветом надземных частей, в несколько раз большими размерами листьев и стеблей, вдвое более высокой зерновой продуктивностью. Полученный фенотип, наименованный нами «светло-зелёный», устойчиво сохраняется вплоть до завершения онтогенеза (длительность которого на 10-15 суток превышает таковую у растений жёлто-зелёного фенотипа). Третий фенотип был получен нами выращиванием растений из зерновок от растений второго фенотипа без экспериментальных воздействий. По размерам, зерновой продуктивности и длительности онтогенеза он соответствует светло-зелёному фенотипу, но разительно отличается сине-зелёным цветом листьев и наличием в составе набора пигменов Хлb. Этот фенотип, наименованный нами «сине-зелёный», принципиально не изменяется на протяжении всего онтогенеза. Сине-зелёный фенотип более всего внешне похож на фенотип ячменя cv Donaria (родительская форма мутанта chlorina 3613), но отличается менее выраженной синевой листьев и архитектоникой особи. Спектральные характеристики комплексов ССКII cv Donaria совпадают с характеристиками этих комплексов у растений сине-зелёного (третьего) фенотипа, но резко отличаются от таковых у растений жёлто-зелёного (исходного) фенотипа.

В популяциях экспериментальных растений трёх полученных фенотипов различие изученных характеристик в пределах каждого фенотипа несоизмеримо меньше, чем между фенотипами, из чего следует вывод, что полученное пространство фенотипов растений chlorina 3613 не континуально.

ЛИТЕРАТУРА

Sagromsky H. Zur physiologischen Bedeutung von Chlorophyll b // Biochem. Physiol. Pflanzen. – 1974. – 166. – P. 95-104.

Leverenz J.W., Öquist G., Winglse G. Photosynthesis and photoinhibition in leaves of chlorophyll b-less barley in relation to absorbed light // Physiol. Plant. – 1992. – 85, № 3. – P. 495-502.

Идеи Н.И. Вавилова в современной селекции сорговых культур

СЕМИН Д.С.

ФГНУ Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы «Россорго» п. Зональный, Саратов, 410050, Россия

e-mail:rossorgo@yandex.ru

Современные аспекты изучения культурных растений – эволюционные, таксономические, эколого-географические, иммунологические и другие опираются на идеи и основы, заложенные Н.И. Вавиловым и получившие развитие в трудах его последователей, которые подчинены главной цели – познанию мировых растительных ресурсов, их систематизации, сохранению и эффективному использованию в селекционных процессах. Познание закономерностей популяционной изменчивости культур-

ных растений является необходимым звеном для разработки методов успешного управления генетическими ресурсами и представляет большой интерес для селекции. Подходы Н. И. Вавилова к познанию структуры видовой изменчивости являются компонентами общей методологии всестороннего анализа популяционной изменчивости культурных растений, которая зависит от гетерогенности исследуемого материала и соблюдения условий оценки.

Важными задачами селекционной работы института «Россорго» являются изучение исходного материала, поиск источников ценных для условий региона признаков у разных по видовому и эколого-географическому составу групп сорго, главным образом, коллекции ВИР. Интродукция новых коллекционных сортообразцов в районы с неблагоприятными почвенно-климатическими условиями ставит перед селекционерами института задачи по получению принципиально нового исходного материала, устойчивого к биотическим и абиотическим факторам внешней среды. Для северных районов соргосеяния важно также создание ультраскороспелых форм зернового сорго, которые могут обеспечить надёжное семеноводство. Не менее важно повышение питательной ценности зерна сорго (повышение содержания белка, незаменимых аминокислот, крахмала). Достичь этого обычными методами не всегда удавалось, поэтому селекционеры института «Россорго» широко используют метод экспериментального мутагенеза, позволяющего повысить частоту наследственной изменчивости признаков в селекционном материале.

На основании изучения мирового разнообразия сорго, собранного ВИР, а также основываясь на собственном опыте, селекционеры института «Россорго» полагают, что дальнейшая селекция этой культуры должна быть направлена по линии выведения новых урожайных и достаточно скороспелых, сортов и гибридов как зернового, так и кормового назначения, с лучшим качеством зерна и кормовой массы, устойчивых к болезням и вредителям. В Государственный реестр селекционных достижений включены девять сортов зернового и кормового сорго. С использованием метода мутагенеза выведены сорта зернового сорго Волжское 4, Волжское 10, Пищевое 614, Пищевое 35.

Таким образом, совершенствование методов создания исходного материала для селекции на основе современных достижений генетики и молекулярной биологии позволило учёным института «Россорго» значительно повысить эффективность селекционного процесса, сократить время, необходимое для выведения каждого сорта или гибрида зернового сорго, повысить их качественные показатели. Внедрение посевов сорго в засушливых районах Юго-Востока Европейской части России несомненно будет способствовать укреплению кормовой базы животноводства, расширению источников сырья для пищевой и крахмалопаточной промышленности и, в конечном счёте, улучшению благосостояния населения.

Известные и предполагаемые функции фитолектинов

СЫТНИКОВ Д.М.

Институт ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины, отдел фитогормонологии ул. Терещенковская, 2, г. Киев, 01601, Украина

e-mail: sytnikov@list.ru

Известные и предполагаемые функции фитолектинов условно можно разделить на функции, связанные с межклеточными взаимоотношениями (совместимость при оплодотворении, взаимодействие растений с симбиотическими и патогенными микроорганизмами, привлечение свободноживущих азотфиксаторов) и различные эндогенные функции (участие в организации белок-углеводных, белок-белковых и ферментных комплексов; участие в организации внутриклеточного матрикса; внутри- и межклеточный сигналинг; регуляция деления, растяжения и дифференцировки клеток; стимуляция прорастания и регуляторная роль в эмбриогенезе семян; защитная и транспортная функции), а также некоторые другие. (Шакирова, Безрукова, 2007; Сытников, Коць, 2009).

Результаты многолетних исследований взаимодействия бобовых растений и клубеньковых бактерий при формировании симбиоза, а также функциональных особенностей гемагглютинирующих белков бобовых, позволяют заключить, что лектины принимают участие в ряде физиологических процессов, сопровождающих взаимоотношения макро- и микросимбионтов. Нами установлено, что фитолектины значимы не только на начальных этапах формирования симбиоза, но и при его функционировании: активность этих белков тесно связана с функциональной спецификой органа их локализации (на примере листьев и клубеньков Glycine max (L.) Merr.), а также с эффективностью симбиотической системы. Обнаруженная при этом связь между эффективностью бобово-ризобиального симбиоза и лектиновой активностью листьев, по нашему мнению, опосредована регуляцией интенсивности фотосинтеза через спрос на ассимиляты в донорно-акцепторной системе растения. Результаты наших исследований могут указывать на участие лектинов в неспецифической регуляции интенсивности фотосинтеза в зависимости от условий роста и развития растений. Кроме того, установлено, что лектины растения-хозяина способны модифицировать симбиотические свойства клубеньковых бактерий разной активности, что положительно или отрицательно отражается на его физиологическом состоянии и, в конечном итоге, на эффективности симбиотической системы. Выяснение роли лектинов в функционировании симбиотического аппарата бобовых требует дальнейших исследований, в то же время эти белки можно рассматривать в качестве одного из факторов эффективного симбиоза, который необходимо учитывать при разработке и внедрении новых подходов к управлению продукционным процессом у бобовых растений (Коць, Сытников, 2007; Сытников, Коць, 2009).

Вопрос о физиологической роли лектинов растений в настоящее время все еще не решен окончательно, при этом представляется бесспорным, что специфическое лек- тин-углеводное взаимодействие является универсальным молекулярным механизмом, лежащим в основе ряда физиологических реакций. Отдельные функции фитолектинов обусловлены также наличием в их структуре сайтов гидрофобного связывания. На сегодняшний день, очевидно, что лектины растений участвуют в процессах межклеточного узнавания, защиты от чужеродных организмов, в формировании ответа на

неблагоприятные воздействия окружающей среды. Выяснено, что эти белки вовлечены в транспорт биополимеров, межклеточный сигналинг, а также в процессы дифференцировки, роста и развития растений. В процессах регуляции фотосинтеза, формирования и функционирования симбиотического аппарата фитолектины задействованы в различных физиологических механизмах, реализуя при этом свои функции как специфически, так и неспецифически.

ЛИТЕРАТУРА

Коць С.Я., Сытников Д.М. Лектины бобовых растений как фактор эффективного симбиоза // Физиология и биохимия культ. растений. – 2007. – 39, № 6. – С. 463-475.

Сытников Д.М., Коць С.Я. Участие лектинов в различных физиологических процессах растений // Физиология и биохимия культ. растений. – 2009. – 41, № 4. – С. 279-296.

Шакирова Ф.М., Безрукова М.В. Современные представления о предполагаемых функциях лектинов растений // Журнал общей биологии. – 2007. – 68, № 2. – С. 98-114.

Биохимическая адаптация Porphyridium purpureum (Bory) Ross к обезвоживанию

ХАРЧУК И.А.

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

e-mail: irina_harchuk@mail.ru, rici26@fromru.com

Обитая в водной среде, микроводоросли часто подвергаются обезвоживанию в связи с пересыханием водоёмов и могут находиться в таком состоянии длительное время. При появлении влаги они способны восстанавливают свою жизнедеятельность.

Целью настоящего исследования являлось изучение биохимического состава микроводорослей до и после обезвоживания. Объектом исследования была культура

Porphyridium purpureum (Bory) Ross in Drews et Ross (штамм IBBS – 70) из коллекции отдела биотехнологии и фиторесурсов ИнБЮМ НАН Украины. Альгологически чистую культуру микроводорослей выращивали методом накопительной культуры в условиях круглосуточного освещения. Интенсивность освещения на поверхности среды в культиваторах с P. purpureum составляла 8 кЛк. Биохимический анализ культур проводили на стационарной стадии роста до и после обезвоживания. Для этого после концентрации клеток пасту микроводорослей делили на две части, первую часть анализировали сразу, а вторую высушивали при температуре 30°С в течение 24 часов, а затем проводили биохимические исследования.

Анализ биохимических компонентов клеток P. purpureum перед и после обезвоживания показал, что после дегидратации происходит статистически значимое снижение содержания хлорофилла a – на 38,3 %, каротиноидов – на 38,6 %, свободных нуклеотидов – на 27,5 %, РНК – на 24 %, ДНК – на 71 %, суммарных углеводов – на 43 %, причём содержание кислоторастворимых углеводов понижалось на 67 %. Доля суммарных липидов и белков изменялась незначительно: суммарные липиды – на 17 %, белки – на 9,8 %. Известно, что в устойчивых к обезвоживанию растениях при дегидратации содержание хлорофилла значительно не изменяется и отмечается

высокое соотношением липидов к пигментам и белков к липидам. Рассчитав вышеперечисленные параметры, мы получили следующие результаты: содержание хлорофилла и каротиноидов снижались пропорционально друг другу на 38 %. Соотношение липиды/ пигменты и белок/ липиды в клетках перед обезвоживанием составляло 4.6 и 6.1 соответственно, в обезвоженных клетках данные показатели были равны 6 и 6.8.

Количественное соотношение углеводов в клетках P. purpureum можно сравнить с другими водорослями, которые обитают в водоёмах и способны переносить обезвоживание. У таких водорослей в период активной вегетации количество структурных полисахаридов преобладает над запасными. У P. purpureum на стационарной стадии роста структурные полисахариды составляют 71 % общей суммы углеводов, а запасные – 29 %. После обезвоживания соотношение полисахаридов изменяется, на долю структурных полисахаридов приходиться 46 % всей суммы, а на запасные – 54 %. Реактивация обезвоженной культуры выявила жизнеспособные клетки, которые восстановились и активно вегетировали, что свидетельствует о возобновлении биосинтеза.

Таким образом, обезвоживание P. purpureum сопровождается изменением биохимического состава клеток. Однако, снижение РНК до 74 % не является критическим. В комплексе РНК и белки характеризуют состояние белоксинтезирующего аппарата. Сохранение пигментов в пределах 60 % от первоначального оказалось достаточным для возобновления фотосинтеза после реактивации. Полученные экспериментальные данные указывают на то, что клетки микроводоросли P. purpureum способны адаптироваться к смене условий окружающей среды.

Динамика накопления эфирного масла по фазам развития растений у видов рода Ocimum L.

ХРИСТОВА Ю.П.

Никитский ботанический сад – Национальныйнаучныйцентр, отделдендрологииицветоводства пгт. Никита, 98648, АР Крым, Украина

Пряно-ароматические растения используются человеком с давних времён как пищевая добавка. Они улучшают вкус и аромат продукта, способствуют полному усвоению пищи за счёт интенсивного выделения желудочно-кишечного сока. Однако, эффект пряностей объясняется более глубоким действием на организм. Они хорошие катализаторы ферментных процессов, обладают антимикробной и антиокислительной активностью. Наибольший интерес как пряность представляют виды рода Ocimum L., галеновые препараты которых повышают моторную функцию желудка и кишечника (Либусь и др., 2004). Лекарственным сырьём представителей рода Ocimum является надземная масса. В связи с этим нами была изучена сезонная динамика накопления эфирного масла в надземной части растений с целью определения оптимальных сроков уборки сырья. Исследования проводили в 2008 году на интродукционном участке и в лаборатории отдела новых ароматических и лекарственных культур Никитского ботанического сада по общепринятым методикам (Ермаков, 1969). Изучались сле-

дующие виды рода Ocimum: O. gratissimum L., O. sanctum L., O. canum Sims. и 12 сор-

тообразцов O. basilicum L. различного географического происхождения.