Фізіологія, клітиннабіологія… // Физиология, клеточнаябиология… // Physiology, cell biology …

Вплив стресових чинників на анатомічну структуру клітин мезофілу проростків озимої пшениці

1ГУДКОВА Н.В., 2ШАВАНОВА К.Є.

1Національний аграрний університет, кафедра фізіології, екології рослин та біомоніторингу вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03041, Україна

e-mail: nvgudkova@yahoo.com

2Національний аграрний університет, кафедра молекулярної генетики та біобезпеки вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03041, Україна

е-mail: shavanova@rambler.ru

Досліджено зміни анатомічної структури первинного листка етіольованих проростків озимої пшениці у відповідь на дію γ-радіації і теплового шоку (ТШ) та встановлено відрізок часу, через який ці зміни можна виявити. На постійних препаратах поперечних зрізів первинних листків 5-ти добових етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.) сорту Миронівська 61 було визначено кількість клітин епідерми, мезофілу, розмір цих клітин і їхніх ядер протягом 1-4 доби після опромінення γ-радіацією в дозі 100 Гр і ТШ (2 год. при

40°С).

Отримані результати показали, що внаслідок дії γ-радіації з'являються зміни в анатомічній структурі первинного листка етіольованих проростків озимої пшениці на 4-й день після опромінення. У разі дії на проростки температурного стресу видимих морфологічних змін не виявлено. Анатомічні структури первинного листка проростків більш стійкі до дії ТШ, ніж досліджувані нами раніше процеси росту проростків і синтезу білків (Гудкова, 2001), зміни яких відбуваються одразу після дії температурного та радіаційного стресів. Очевидно, що морфологічні зміни є результатом більш ранніх фізіолого-біохімічних порушень.

Встановлено, що найбільш чутливими до дії радіації в дозі 100 Гр є клітини мезофілу і нижньої епідерми. Припущено, що значне збільшення розмірів міжклітинників у тканинах мезофілу є результатом втрати меристематичними клітинами здатності до розподілу, у результаті чого ці клітини не генерують клітинні потоки, що перешкоджає нормальному формуванню листової пластинки (Гродзинський, 2000).

Відомо, що утворення гігантських клітин при опроміненні відображає втрату контролю над ростом розтяганням (Іванов, 1974), що може визначати встановлений нами різкий розтяг клітин мезофілу. Поки ми не можемо віднести зміни в анатомічній структурі первинного листка до прояву радіаційного ушкодження множинних внутрішньоклітинних структур або оцінити їх як захисні реакції клітин на ушкодження. Проте, відсутність аналогічних змін при дії ТШ дозволяє висловити припущення про можливий пошкоджуючий характер дії дози 100 Гр іонізуючого випромінення, а також про специфічність відповіді клітин зони розтягання первинного листка проростків озимої пшениці на радіаційний стрес.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гродзинський Д.М. Радіобіологія. – К.: Либідь, 2000. – 448 с.

214

Фізіологія, клітиннабіологія… // Физиология, клеточнаябиология… // Physiology, cell biology …

2.Гудкова Н.В., Косаковская.И.В., Майор П.С. Синтез стрессовых белков в проростках пшеницы под действием гамма-радиации // Доп. НАН Укр. – 2001. – № 2. – С. 176-178.

3.Иванов В.Б. Клеточные основы роста растений. – М.: Наука, 1974. – 223 с.

Вміст фітогормонів в Persicaria amphibia (L.) Delarbre різних умов зростання

1ГУМЕНЮК І.Д., 2МУСАТЕНКО Л.І.

1Кам'янець-Подільський національний університет вул. І. Огієнка, 61, м. Кам'янець-Подільський, 32300, Хмельницька обл., Україна 2Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України вул. Терещенківська, 2, м. Київ, 01601, Україна

Здатність рослин зростати в різних умовах середовища визначається їх адаптацією. Ріст і розвиток рослин як за сприятливих, так і несприятливих умов середовища обумовлюється комплексом фітогормонів. Фітогормони визначають ростові, формотворчі, метаболічні процеси рослин. Дослідження фітогормонів проводяться в основному у сільськогосподарських рослин, тоді як види природного середовища залишаються поза увагою. Тому метою нашої роботи було вивчення комплексу фітогормонів у гідрофіта гірчака земноводного Persicaria amphibia (L.) Delarbre – виду природної флори, який має здатність рости як у воді, так і на суходолі. Водна форма гірчака земноводного характеризується плаваючими стеблами з голими, блискучими, овально-ланцетоподібними листками, суходільна – прямостоячими з опушеними листами більш видовженої форми.

Виділення та аналіз фітогормонів (АБК, ГПР, етилен) виконували згідно методики (Методические …, 1988).

Встановлені у фазу вегетативного росту більш інтенсивні ростові процеси у водної форми гірчака, ніж у суходільної, що пов'язані з виносом підводних органів на поверхню води, а також більш швидким проходженням етапів онтогенезу обумовлюються фітогормонами ГПР, АБК та етиленом. Так водна форма, порівняно з суходільною характеризувалась меншим вмістом АБК, більшою інтенсивністю виділення етилену та більшою активністю вільних ГПР. Такий вміст фітогормонів визначає існування гірчака у різних умовах зволоження. Так, за даними літератури ріст занурених міжвузлів (Oryza sativa і Rumex palustris) індукується етиленом, який збільшує чутливість клітин до гібереліну, шляхом зменшення його потенційного антагоністу – АБК (Hoffmann, 1992; Kende, Knaap, 1998; Voesenek, Rijnders, 2003; Woodward, 2005; Steffens, Wang, 2006). У період цвітіння більш інтенсивні ростові процеси були характерні для рослин суходолу, що, ймовірно, є проявом так званого компенсаторного росту.

Отже, наведені результати досліджень, дозволяють припустити, що АБК, етилен і ГПР обумовлюють ріст і розвиток P. amphibia у різних умовах зволоження.

215

Фізіологія, клітиннабіологія… // Физиология, клеточнаябиология… // Physiology, cell biology …

Будова генів рРНК Solanum melongena L.

ДАВИДЮК Ю.М., ЖИБАК М.Т., ВОЛКОВ Р.А.

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

е-mail: volkovr@chv.ukrpack.net

Одним з найбільших родів вищих рослин, що має велике економічне значення, є рід Solanum. Завдяки наявності великої кількості видів цей рід є зручною модельною системою для вивчення особливостей молекулярної еволюції окремих генів та родин повторюваних послідовностей, зокрема – ділянок геному, що кодують 5S рРНК та 18S, 5,8S, 25/28S рРНК (відповідно, 5S рДНК та 35S рДНК). У попередніх роботах нашої лабораторії було досліджено організацію 5S та 35S рДНК у численних представників секції Petota роду Solanum (Volkov et al., 2001, 2003), проте інші секції роду залишаються все ще недослідженими. Тому метою даної роботи було вивчення будови 5S та 35S рДНК баклажана

Solanum melongena L.

Матеріалом для дослідження були рослини виду S. melongena сортів "Чорний красень" і "Лонг поп". Сумарну ДНК виділяли із свіжозрізаних рослин на стадії двох справжніх листків за традиційними методиками. Для ампліфікації повторюваних ділянок 5S рДНК та ділянки зовнішнього транскрибованого спейсеру (5'-ЗТС) 35S рДНК методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) використовували пари праймерів 5S-14a-Not + 5S-15- Not та RV20-Not + 18S-Not, відповідно. Послідовності праймерів розраховувались, виходячи з наявної інформації про послідовності кодуючих ділянок 5S рРНК, 18S рРНК та ділянки міжгенного спейсеру 35S рДНК різних видів Solanaceae (Borisjuk, Hemleben, 1993; Borisjuk et al., 1997).

Встановлено, що продукт ампліфікації 5'-ЗТС 35S рДНК у S. melongena має довжину приблизно 1100 п.н., що є близьким за значенням до довжини аналогічних ПЛР-продуктів видів S. nigrum, S. mammosum та Atropa belladonna.

Виявлено, що довжина основного ПЛР-продукту 5S рДНК S. melongena дорівнює приблизно 500 п.н., що суттєво відрізняється від довжин аналогічного продукту видів Solanum секції Petota, які знаходяться в межах 291-351 п.н. (Volkov et al., 2001). Водночас, в результаті ампліфікації 5S рДНК зразків сорту "Чорний красень" утворився також мінорний продукт завдовжки приблизно 1000 п.н. Виявлена різниця в спектрі ПЛР-продуктів дозволяє припустити наявність відмінностей в структурі 5S рДНК між двома сортами виду S. melongena, проте підтвердження такого припущення потребує подальших досліджень.

ЛІТЕРАТУРА

1. Borisjuk N.V., Davidjuk Y.M., Kostishin S.S., Hemleben V., Volkov R.A., Miroshnichenco G.P., Velasco R. Structural analysis of rDNA in the genus Nicotiana // Plant Mol. Biol. – 1997. – 35. – Р. 655-660.

216

Фізіологія, клітиннабіологія… // Физиология, клеточнаябиология… // Physiology, cell biology …

2.Borisjuk N., Hemleben V. Nucleotide sequence of the potato rDNA intergenic spacer // Plant Mol. Biol. – 1993. – 21. – Р. 381-384.

3.Volkov R.A., Komarova N.Y., Panchuk I.I., Hemleben V. Molecular evolution of rDNA external transcribed spacer and phylogeny of sect. Petota (genus Solanum) // Mol. Phyl. Evol. – 2003. – 29. – Р. 187-202.

4.Volkov R.A., Zanke C., Panchuk I.I., Hemleben V. Molecular evolution of 5S rDNA of

Solanum species (sect. Petota): application for molecular phylogeny and breeding // Theor. Appl. Genet. – 2001. – 103. – P. 1273-1282.

Перевірка придатності використання тесту Мейснера для таксономічних досліджень

ДМИТРЕНКО В.О.

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, кафедра ботаніки пр. Академіка Глушкова, 2, м. Київ, 03022, Україна

е-mail: ornate_pacman@list.ru

Проблема дослідження отруйних грибів та їх токсинів на протязі тривалого періоду залишається актуальною через своє велике практичне значення. Найбільш важливими з токсинів, що містяться в грибах, є аманітини та N-заміщені триптаміни. Перші є причиною понад 90% летальних випадків отруєнь, спричинених грибами, та незамінними інструментами молекулярних досліджень (Perez-Silva, Aroche Alfonso, 1983), другі являють собою нейротоксини та психотоміметики (Hallen, Adams, Eicker, 2002). Не зважаючи на те, що зазначені речовини є представниками різних класів хімічних сполук, їх дослідження тісно пов'язане між собою, тому що вони можуть бути знайдені як в одному й тому ж виді, так і в різних видах, які досить важко розрізнити між собою за морфологічними критеріями.

Ідентифікація об'єкта, що містить у собі токсичні речовини, з використанням традиційних методів не завжди виявляється можливою. В такому випадку визначити приналежність зразка до отруйних видів можна, встановивши наявність у ньому токсинів. У відношенні аманітинів та N-заміщених триптамінів цей спосіб є вкрай важливим для таких галузей, як екстрена та судова медицина, токсикологія, криміналістика тощо (Wieland, Faulstich, 1978; Douglas, 2006).

Для визначення наявності аманітинів та N-заміщених триптамінів було розроблено комплекс аналітичних методів (протокол ГНК РФ N 3/99-2005, 2005; МУК ГКСЄН РФ 4.1.032-95, 1995), але майже всі з них можна використовувати виключно в лабораторних умовах. Окрім того, процедури їх виконання потребують великих матеріальних витрат. Єдиним методом, позбавленим зазначених недоліків, є так званий метод Вейланда, більш відомий під назвою "тест Мейснера" (Wieland, Faulstich, 1978; Douglas, 2006).

217

Фізіологія, клітиннабіологія… // Физиология, клеточнаябиология… // Physiology, cell biology …

Деякі джерела вказують на можливість використання методів лабораторної діагностики вищезазначених речовин у цілях таксономії (Perez-Silva, Aroche Alfonso, 1983), оскільки присутність їх у досліджуваному об'єкті може виступати важливим критерієм при ідентифікації.

Нами проведено дослідження гербарних зразків токсичних базидіальних грибів, взятих з колекцій КНУ та ДонНУ на предмет наявності аманітинів та N-заміщених триптамінів. Метою досліджень було встановлення можливості використання тесту Мейснера для проведення таксономічних досліджень.

Для цього було досліджено 12 зразків плодових тіл грибів, що належали до 9 видів, а

саме Amanita phalloides Secr., A. citrina (Schaeff.) Gray, A. gemmata (Fr.) Gillet, A. muscaria (L.) Hook, A. pantherina (DC.) Secr., A. rubescens Pers., Galerina marginata (Batsch) Kühner, Laetiporus sulfureus (Bull.: Fr.) Murrill, Macrolepiota procera (Scop.) Singer.

Висушені зразки плодових тіл зазначених видів перевірені на відповідність належності до певного таксону через перевірку наявності зазначених речовин.

В ході експерименту визначено помилковість інформації щодо видової приналежності двох зразків, а саме зразок Amanita phalloides з колекції КНУ та Galerina marginata з колекції ДонНУ.

Таким чином, спираючись на літературні та оригінальні дані, було підтверджено припустимість використання тесту для проведення таксономічних досліджень як зі свіжим, так і з гербарним матеріалом.

ЛІТЕРАТУРА

1.Perez-Silva E., Aroche Alfonso R.M. Chromatographic and taxonomic evaluation of Amanita citrina (Agaricales) // Mycologia. – 1983. – 75 (6). – Р. 1030-1035.

2.Hallen H.E., Adams G.C., Eicker A. Amatoxins and phallotoxins in indigenous and introduced South African Amanita species // South African Journal of Botany. – 2002. – 68. – Р. 322-326.

3.Экспертное исследование плодовых тел грибов, содержащих псилоцин и псилоцибин. Утвержден Постоянным комитетом по контролю наркотиков (протокол от

15.06.2005 № 3/99-2005).

4.Определение аманитинов и фаллоидинов в сырых грибах и продуктах их переработки. Методические указания. МУК 4.1.032-95 (Утв. Госкомсанэпиднадзором РФ

24.07.1995).

5.Wieland T., Faulstich H. Amatoxins, phallotoxins, phallolysin and antamanide: The biologically active components of poisonous Amanita Mushrooms. // CRC Crit Rev Biochem. – 1978. – 5. – Р. 185-260.

6.Douglas S Lee. Toxicity, Mushrooms – Amatoxin // WebMD. – 2006.

218