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

міжклітинних бар'єрів для важких металів, які запобігають хлорозу фотосинтезуючих клітин листкової пластинки.

Показано, що використання диметилгліоксиму для визначення вмісту та розподілу іонів нікелю у клітинах забезпечує швидкий та ефективний спосіб аналізу вмісту полютантів у живих організмах.

ЛІТЕРАТУРА

1.Кожевникова А.Д., Серегин И.В., Быстрова И.В., Иванов В.Б. Влияние тяжелых металлов и стронция на деление клеток корневого чехлика и структурную организацию меристемы // Физиология растений. – 2007. – 54, № 2. – С. 290-299.

2.Лобачевська О.В. Стратегія адаптацій мохів до забруднення довкілля важкими металами // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліття. – Київ. – 2001. – 2. – С. 73-76.

3.Серегин И.В., Кожевникова А.Д., Казюмина Е.М., Иванов В.Б. Токсическое действие и распределение никеля в корнях кукурудзы // Физиология растений. – 2003. – 50,

№5. – С. 793-800.

Оцінювання регенераційного потенціалу представників роду

Corylus L.

ОПАЛКО О.А., ГОРОБЕЦЬ Н.В.

Національний дендрологічний парк "Софіївка" НАН України вул. Київська, 12 а, м. Умань, 20300, Черкаська обл., Україна е-mail: sofievka@ck.ukrtel.net

Механічні травми супроводжують усі рослини, а особливо багаторічні, впродовж усього життя. Тому в процесі еволюції у них виробились пристосувальні механізми захисту від травм, тобто здатність до гоєння (Гершензон, 1979). Відновлення цілісності травмованого організму і його функцій називають регенерацією, а спроможність рослини загоювати рани, що виникають при травмуванні її органів, оцінюють за їхнім регенераційним потенціалом (Селекція …, 2004). Регенераційні процеси у рослин відбуваються під впливом багатьох чинників. Це, перш за все, філогенетичні особливості, які у найбільш концентрованому вигляді можуть бути узагальнені в спадкових особливостях (генотипі) кожного виду, різновиду чи форми. З іншого боку, надзвичайно велике значення мають онтогенетичні особливості конкретної особини, її фізіологічний стан, а також ендогенні й екзогенні чинники (Гартман, Кестер, 1963; Кренке, 1950).

Результати досліджень посттравматичної регенераційної здатності представників роду Corylus L. (C. avellana L. 'Fuscorubra', C. avellana L. 'Heterophylla', C. avellana L. 'Pendula', C. colyrna L., C. maxima Mill., C. maxima Mill. 'Atropurpurea', C. pontica C. Koch),

виконаних за методикою О.А Опалко (2002; 2004), показали, що регенераційний коефіцієнт у

240

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

середньому за сезон найвищим був у C. pontica (1,61), дещо нижчим — у C. maxima (1,54) і

C. avellana 'Heterophylla' (1,52). Найменшим цей він був у C. maxima 'Atropurpurea' (0,77).

Терміни поранень, за яких регенераційний коефіцієнт був близький або перевищував 2,0, у більшості вивчених видів і форм Corylus припадали на період з другої декади травня до другої декади червня. При цьому найдовше цей період тривав у C. maxima – з 3 травня до 12 червня, найменше – у C. maxima 'Atropurpurea', у якої показник 2,38 одиниці регенераційного коефіцієнта було досягнуто лише в один термін поранення – 16 липня. Крім того, у

C. avellana 'Pendula', C. maxima і C. pontica спостерігалась повторна активізація регенераційних процесів при виконанні надрізів 9 серпня. Цього не відбувалось у C. avellana 'Heterophylla', однак саме у цієї форми при виконанні надрізів у другій декаді травня був найвищий показник регенераційного коефіцієнта у досліді – 3,37 одиниць. Після 9 серпня, а у деяких видів і форм навіть дещо раніше, наставало різке зниження регенераційної активності, яке на початок другої декади вересня досягнуло нульового показника.

Загалом, слід відмітити нижчі показники регенераційного коефіцієнта вивчених видів і форм роду Corylus порівняно з аналогічними дослідженнями, виконаними з яблунею (Опалко, 2002). Можливо, саме цим можна пояснити не досить високий відсоток приживання щеплень ліщини, який за даними І.С. Косенка становив від 0,4 до 40,7% (Косенко, 2002).

Запропонований спосіб оцінювання регенераційної здатності представників роду Corylus дає змогу впродовж вегетації встановлювати календарні дати сприятливих для калюсогенезу періодів, які можуть бути використані для оптимізації строків вегетативного розмноження та вдосконалення технологій догляду за насадженнями ліщини.

ЛІТЕРАТУРА

1.Гартман Х.Т., Кестер Д.Е. Размножение садовых растений: Пер. с англ. – М.: Сельхозиздат, 1963. – 471 с.

2.Гершензон С.М. Основы современной генетики. – К.: Наукова думка, 1979. – 508 с.

3.Косенко І.С. Ліщини в Україні / За ред. проф. М.А. Кохна. – К.: Академперіодика, 2002. – 266 с.

4.Кренке Н.П. Регенерация растений. –М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950. – 667 с.

5.Опалко О.А. Динаміка регенераційного потенціалу яблуні // Зб. наук. пр. Уманської ДАА. – 2002. – Вип. 55. – С. 182-188.

6. Селекція плодових і овочевих культур. Практикум: навчальний посібник / А.І. Опалко, А.О. Яценко, О.А. Опалко, Н.В. Мойсейченко. – К.: Наук. світ, 2004. – 307 с.

241

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

Сигнальна роль активних форм кисню у розвитку фітотоксичної дії грамініцидів

ПАЛАНИЦЯ М.П., МОРДЕРЕР Є.Ю., ТРАЧ В.В.

Інститут фізіології рослин і генетики НАН України вул. Васильківська, 31/17, м. Київ, 03022, Україна

Актуальною проблемою на сьогодні залишається зменшення фітотоксичності гербіцидів за певних умов, що вимагає детального дослідження і розроблення засобів для підвищення їх фітотоксичної дії. Оскільки встановлено, що остаточна фітотоксичність грамініцидів (гербіциди, які діють виключно на рослини з родини злакових) не визначається на рівні сайту їх дії, то дослідження процесів індукованого ними патогенезу може значно розширити наші можливості для вирішення даної проблеми.

Нашими попередніми дослідженнями було встановлено, що процес індукованого грамініцидами патогенезу в меристемах коренів кукурудзи не супроводжується прискоренням реакцій ПОЛ, проте антиоксиданти здатні були зменшувати кількість індукованих галоксифопом (ГФ) некрозів (Мордерер, 2007). Дослідження динаміки змін активностей СОД та оксидоредуктаз показало, що під впливом екзогенного Н2О2 індуковані зміни активності вказаних ферментів прискорюються, а під впливом антиоксиданта токоферолу (ТФ) – гальмуються. На основі отриманих результатів можна припустити, що за дії грамініцидів відбувається короткочасне нагромадження вільних радикалів, які виконують роль сигналу, що індукує подальший розвиток патологічних змін, які й призводять до загибелі клітин. Таким чином отримані нами зміни є підтвердженням припущення щодо участі АФК у розвитку фітотоксичної дії грамініцидів.

В зв'язку з цим, метою даної роботи було визначення вмісту Н2О2 та супероксиданіонрадикалу та паралельного вивчення динаміки змін активності ферментів, які беруть участь у трансформації АФК за дії ГФ та модифікаторів його фітотоксичності.

Об'єктом досліджень було обрано корені проростків кукурудзи (Zea mays L.). Насіння замочували протягом 24 годин у воді у термостаті при температурі 240С. Після 24 годин замочування насіння промивали водопроводною водою і пророщували на фільтрувальному папері у кюветах (по 100 насінин). Після 3 діб пророщування насіння замочували 10 хвилин у розчині грамініциду – галоксифоп-R-метилу (5·10–6 М) та 20 хвилин в розчинах Н2О2 (5 10-2 М) та іонолу (5·10-4М). Вміст у коренях проростків ендогенного Н2О2 визначали двома методами: за допомогою феротіоціанітного методу Сагісакі (Sagisaka, 1976) та за реакцією з сульфатом титанію (Chen, 1999). Генерацію супероксидногоаніонрадикала визначали методом Шорнінга (Шорнинг, 2000). Активність СОД визначали спектрофотометрично при

560 нм (Bcauchamp, 1971), активність каталази при 240 нм (Polidoros, 1999) і активність пероксидази при 625 нм (Бояркин, 1962).

За вмістом у коренях проростків ендогенного Н2О2 не було отримано достовірної різниці між варіантами досліду. В той же час, у меристемах коренів на 24 годину після обробки спостерігалося підвищення вмісту ендогенного Н2О2 та супероксиданіонрадикала за

242

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

дії ГФ. Іонол знижував індуковане ГФ підвищення вмісту в меристемах АФК, а екзогенний Н2О2 – підвищував. Активність ферментів за дії модифікаторів зазнала аналогічних змін: іонол знижував індуковане ГФ підвищення активності СОД та пероксидази, а Н2О2 підвищував.

Таким чином, отримані нами результати є прямим підтвердженням припущення щодо сигнальної функції АФК у розвитку індукованого грамініцидами некрозу меристем коренів.

ЛІТЕРАТУРА

1.Бояркин А.М. Колориметрическое определение активности пероксидазы //

Биохимия. – 1961. – 16, № 2. – С. 252-254.

2.Мордерер Є.Ю., Паланиця М.П., Родзевич О.П. Дослідження участі вільнорадикальних окиснювальних реакцій у розвитку фітотоксичної дії грамініцидів // Физиология и биохимия культурних растений. – 2008. – 40, № 1. – С. 56-62.

3.Шорнинг Б.Ю., Смирнова Е.Г., Ягужинский Л.С., Ванюшин Б.Ф. Необходимость образования супероксида для развития этиолированных проростков пшеницы // Биохимия. – 2000. – 65, № 12. – С. 1612-1618.

4.Bcauchamp C., Fridovich I. Superoxide dismutase: improved assays applicable to acrylamide gels // Anal. Biochem. – 1971. – 44, № 1. – P. 276-287.

5.Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantitiesof protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – 72. – P. 248-254.

6.Li-Men Chen, Ching-Huei Kao. Effect of excess copper on rice leaves: evidence for involvement of lipid peroxidation // Bot.Bull.Acad.Sin. – 1999. – 40. – P. 283-287.

7.Sagisaka S. The occurrence of peroxide in a perennial plant, Populus gelrica // Plant Physiol. – 1976. – 57. – P. 308-309.

8.Polidoros A.N. Role of hydrogen peroxide and different classes of antioxidant in the regulation of catalasa and glutation-S-transferase gene exspression in maize // Physiol. Plantarum. – 1999. – 106. – P. 112-120.

Влияние СВЧ-излучения на динамику ростовых процессов и интенсивность фотосинтеза фасоли обыкновенной

ПАНИНА Т.С., ОТУРИНА И.П.

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, кафедра физиологии растений и биотехнологии пр. Вернадского, 4, г. Симферополь, 95007, АР Крым, Украина

е-mail: irina.oturina@mail.ru

Одной из актуальных проблем экологической физиологии растений является изучение механизмов воздействия электрофизических факторов на растительные организмы.

243

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

Исследование возможности использования излучений как регуляторов процессов жизнедеятельности лежит в основе разработки экологически безопасных технологий для разных отраслей агропромышленного комплекса, в частности, растениеводства. Наиболее малоизученным по своему биологическому действию на организмы является излучение сверхвысокой частоты (СВЧ), обладающее специфическим биологическим воздействием на живые объекты. Целью настоящего исследования явилось изучение влияния СВЧ-излучения заданного диапазона на динамику ростовых процессов и интенсивность фотосинтеза фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.).

Семена фасоли сорта Спаржевая однократно облучались с помощью генератора высокочастотных сигналов "Магнетрон МИ-381" мощностью 25 кВТ, частотой 3050-3070 МГц, длиной волны 10 см. Для изучения эффективности воздействия СВЧ-излучения облучались сухие, сухие протравленные, набухшие и набухшие протравленные семена. Контроль – необлученные семена.

В результате проведенных экспериментов установлено, что СВЧ-излучение существенно повышает показатели, характеризующие процессы прорастания семян: разница между данными в опытных и контрольных вариантах по энергии прорастания составила 9,4- 50,0%, по дружности и скорости прорастания – 4,3-42,3 и 4,2-39,7%; всхожести – 4,3-42,2%. Максимальные значения исследуемых параметров отмечены при облучении сухих семян, при этом степень поражения их фитопатогенами снижалась. Ускорение прорастания облученных семян могло быть связано с активацией поступления в них воды и ускорением процессов набухания, что являлось следствием воздействия СВЧ-излучения на физикохимические свойства клеточных мембран. В пользу этого предположения свидетельствовало возрастание сырой массы облученных прорастающих семян, которая на 3-и сутки эксперимента была на 1,5-10,7% выше, чем в контрольном варианте. Прорастание семян начиналось с активного роста зародышевого корешка, длина которого у прорастающих семян на 3-и сутки эксперимента была выше на 7,1-29,2% по сравнению с контролем. Сырая и сухая масса формирующихся корней у проростков фасоли также превышала контрольные значения на 1,2-5,2 и 5,6-27,8% соответственно.

Формирующиеся из облученных семян фасоли проростки не имели видимых повреждений или деформаций. Наблюдения за динамикой роста проростков, высаженных в почвенную культуру (лабораторно-вегетационный опыт), показали, что стимулирующий прорастание семян эффект СВЧ-излучения сохранялся на протяжении всего периода роста с момента высаживания семян до формирования генеративных органов (цветения). Показатели высоты растений, площади листовой поверхности, количества корней и их общей длины, а также сырая и сухая масса надземных и подземных вегетативных органов в опытных вариантах были существенно выше, чем в контроле. Накопление углерода органического вещества в пересчете на поглощенное в ходе фотосинтеза количество СО2 у опытных растений превышало контрольные значения на 58,3%, чистая продуктивность фотосинтеза в опытных вариантах была в среднем в 2,23 раза выше, чем в контроле.

Таким образом, СВЧ-излучение в заданном режиме обладает выраженным ростстимулирующим воздействием и может быть использовано для разработки электромагнитных технологий предпосевной обработки семян.

244