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

2.Методы биохимического определения растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош и др.; Под ред. А.И. Ермакова. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 430 с.

3.Мусієнко М.М., Паршикова Т.В., Славний П.С. Спектрофотометричні методи в практиці фізіології, біохімії та екології рослин. – Київ: Фітосоціоцентр, 2001. – 200 с.

4.Хрянин В.Н. Роль фитогормонов в дифференциации пола у растений // Физиология растений. – 2002. – 49 (3). – С. 608-614.

5.Charlesworth D. Plant sex determination and sex chromosomes // Heredity. – 2002. – 88

(1). – P. 94-101.

6.Biochemistry and Molecular Biology of Plant Hormones / P.J.J. Hooykaas, M.A. Hall, K.R. Libbenga, eds. – Amsterdam: Elsevier, 1999.

7.Ochocka J.R., Piotrowski A. Biologically active compounds from European mistletoe (Viscum album L.) // Can. J. Plant Pathol. – 2002. – 24 (1). – P. 21-28.

Влияние высокотемпературного стресса на формирование зерна у пшеницы мягкой (Triticum aestivum L.)

1САДОВНИЧЕНКО Ю.А., 2САПОЖНИКОВА В.А.

1Национальный фармацевтический университет, кафедра биологии, физиологии и анатомии ул. Мельникова, 12, г. Харьков, 61002, Украина

e-mail: sadovnychenko@mail.ru

2Харьковская гимназия № 47 Харьковского городского совета Харьковской области ул. Космонавтов, 7-а, г. Харьков, 61103, Украина

е-mail: valeria93@ukr.net

Рост, развитие и размножение растений являются интегративными функциями, зависящими от интенсивности и согласованности основных процессов жизнедеятельности растений, которая, в свою очередь, достигается благодаря наличию сложной системы регуляции механизмов, в частности электрофизиологической, гормональной и донорноакцепторной. Неблагоприятные условия окружающей среды приводят к нарушению координации этих процессов, вследствие чего растения не могут достичь генетически запрограммированного потенциала урожайности (Драгавцев и др., 1995). Одна из основных продовольственных культур Украины – пшеница, как и другие сельскохозяйственные культуры, в результате селекции на хозяйственно ценные признаки во многих случаях обладает пониженной устойчивостью к факторам среды, и урожайность ее колеблется от 15 до 100 ц/га. Согласно литературным данным, критическими периодами для развития пшеницы в отношении засухи являются II и IX этапы онтогенеза, связанные с формированием вегетативных и генеративных органов соответственно, в особенности микроспорогенез (Сказкин, 1961; Батыгина, 1987). Причиной снижения урожайности является, в основном, уменьшение массы зерновок (щуплозерность), формирование меньшего числа крупных зерновок (пустоколосица или череззерница), а также стекание

257

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

зерна. Поэтому целью нашей работы было выявление влияния высоких температур (42-45°С) на формирование зерна у мягкой пшеницы.

Объектом исследования служила яровая пшеница (Triticum aestivum L.) сорта Галон (Чехия). Растения выращивали в почвенной культуре в климатической камере при температуре 22-25°С до цветения, в период которого часть растений подвергали действию температуры 42-45°С. Колосья пшеницы фиксировали по Навашину, а затем изучали фертильность пыльцы, процесс ее прорастания, деление клеток зародыша и эндосперма.

При резком повышении температуры наблюдалось существенное снижение жизнеспособности пыльцы (на 64,8%), при этом стерильная пыльца все же оседала на рыльцах пестиков и могла препятствовать попаданию туда фертильной. Наряду с наблюдавшимся быстрым подавлением роста пыльцевых трубок это могло в конечном итоге приводить к появлению череззерницы.

В семязачатках, в которых произошло оплодотворение, наблюдалось рассогласование процессов деления клеток зародыша и эндосперма, обусловленное уменьшением продолжительности клеточного цикла первого, однако это влекло за собой уменьшение размеров зародыша, тогда как в эндосперме деление отставало от нормы и происходило нарушение накопления крахмала. Эти процессы могли обусловливать в конечном итоге формирование щуплого зерна.

ЛИТЕРАТУРА

1.Батыгина Т.Б. Хлебное зерно. – Л.: Наука, 1987. – 103 с.

2.Сказкин Ф.Д. Критический период у растений по отношению к недостатку воды в почве. – М.: Наука, 1971. – 120 с.

3.Теоретические основы селекции растений. Физиологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции / В.А. Драгавцев, Г.В. Удовенко, Н.Ф. Батыгин и др. Ч. 2. –

СПб.: ВИР, 1995. – 622 с.

Отримання закріплювачів стерильності рослин цукрового буряку (Beta vulgaris) за допомогою біотехнологічних підходів

СТУПАК І.Ю., СИТНИК К.С., СПИРИДОНОВ В.Г., ПАРІЙ М.Ф.

Національний аграрний університет України, українська лабораторія якості та безпеки продукції АПК вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03041, Україна

е-mail: pariimiroslav@rambler.ru

Ефективна селекція цукрового буряку передбачає використання явища цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦМС). Система ЦМС дозволяє виконувати масове контрольоване перехресне запилення ліній для створення гетерозисних гібридів. Ознака ЦМС локалізована в мітохондріомі та виявляється при наявності рецесивних алелей генів

258

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

закріплення-відновлення х та z у ядерному геномі. Рослини, що мають ознаку ЦМС та домінантні алелі генів закріплення-відновлення є фертильними. Для розмноження гетерозисних гібридів необхідно створювати стерильну лінію з ознакою ЦМС та її аналог, закріплювач стерильності, необхідний для відтворення стерильної лінії. Ідіотип форм – закріплювачів стерильності повинен відрізнятися від ідіотипу стерильної лінії лише відсутністю ознаки ЦМС, тобто наявністю мітохондріома дикого типу. Переведення нових гібридів на ЦМС основу методами класичної селекції потребує 10-15 років. Представлені дослідження мають на меті розробку ефективної системи отримання закріплювачів стерильності з використанням біотехнологічних підходів, що у 3-5 разів скоротить термін роботи у порівнянні з використанням методів класичної селекції. Для виконання такої задачі необхідно за допомогою соматичної гібридизації поєднати в одній формі ядерний генетичний матеріал стерильної лінії та мітохондріом дикого типу.

На першому етапі роботи необхідно підібрати оптимальні умови виділення, культивування та регенерації протопластів. У наших експериментах використовуються розробки, опубліковані Dovzhenko та Koop (2003). Згідно протоколу даної публікації нами проводиться культивування калюсної тканини, що використовується в якості експланту для виділення протопластів. Для виділення та культивування протопластів застосовують розчини та середовища з рядом модифікацій порівняно з Dovzhenko та Koop (2003). На даному етапі роботи проводиться підбір умов для регенерації колоній. Вивчається вплив на ефективність регенерації таких речовин як 6-бензиламінопурин, нафтилоцтова кислота, гіберелова кислота, полівінілпіролідон, тіосульфат срібла та інше. Також використовуються регенераційні середовища, описані в статтях (Dovzhenko, Koop, 2003) і (Kishchenko et all, 2005). Наступний етап роботи передбачає проведення соматичної гібридизації та молекулярно-генетичний аналіз отриманих гібридів.

ЛІТЕРАТУРА

1.Dovzhenko A., Koop H.-U. // Planta. – 2003. – 217. – Р. 374-381.

2.Kishchenko E.M., Komarnitskii I. K., Kuchuk N.V. // Cell Biol. Int. – 2005. – 29 (1). –

Р. 15-19.

Применение биопрепаратов Tn5-мутантов клубеньковых бактерий, содержащих лектин семян сои

СЫТНИКОВ Д.М., ВОРОБЕЙ Н.А., ОГИР А.Д.

Институт физиологии растений и генетики НАН Украины, отдел симбиотической азотфиксации ул. Васильковская, 31/17, г. Киев, 03022, Украина

е-mail: sytnikov@list.ru

Наиболее распространенным приемом повышения продуктивности растений и качества их урожая, позволяющим сохранять естественное плодородие почв без ухудшения

259

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

экологического состояния окружающей среды, является применение биологических препаратов на основе азотфиксирующих микроорганизмов (Патика та ін., 2003). Создание новых, высокоэффективных штаммов клубеньковых бактерий и подбор комплементарных растений-партнеров – перспективное направление повышения эффективности симбиотической азотфиксации и продуктивности бобовых растений (Rengel, 2002). В последние десятилетия для получения новых штаммов ризобий наряду с аналитической селекцией широко применяют и генно-инженерные методы (Симаров, Аронштам, 1987), в частности транспозоновый мутагенез (Marrogui et al., 2001; Воробей, Сытников, 2006).

Лектины бобовых растений рассматривают не только в качестве рецепторных или сигнальных молекул на начальных этапах симбиоза, но и как молекулярный сигнал, изменяющий метаболизм клубеньковых бактерий, что существенно отражается на их симбиотических свойствах и физиологическом состоянии растения-хозяина (Сытников и соавт., 2007). В отделе симбиотической азотфиксации Института физиологии растений и генетики НАН Украины проведена работа по подбору оптимальных концентраций и сроков инкубации культуры ризобий c гомологичноым лектином для изготовления бактериальных удобрений, как жидких, так и на твердых носителях – перлите и вермикулите. Лектин сои предложено использовать как ростактивирующее биологически активное вещество, вносимое в культуру клубеньковых бактерий при определенных условиях (Маменко та ін., 2003; Коць и др., 2006; Сытников и др., 2006, 2007). При этом доказана возможность использования бактериальных препаратов, модифицированных гомологичным лектином, и экономическая целесообразность их применения.

В настоящей работе была изучена эффективность использования лектина семян сои в процессе изготовления бактериальных препаратов на основе активных штаммов клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum (634б и 646), а также новых активных Tn5мутантов штамма 646 (Т66 и Т3-11), отобранных путем скрининга в условиях симбиоза (вегетационные и полевые опыты). В результате проведенных полевых испытаний биопрепаратов показано, что у растений сои Glycine max (L.) Merr. (сорт Марьяна), инокулированных активными Tn5-мутантами на корнях формируются эффективные клубеньки, обладающие высоким уровнем нитрогеназной активности. Использование гомологичного лектина в процессе изготовления бактериальных препаратов для инокуляции семян на основе активных штаммов ризобий, в том числе и Tn5-мутантов, повышает эффективность симбиотической системы сои и ее продуктивность.

Таким образом, при изготовлении бактериальных препаратов возможно использование ризобий, полученных различными методами селекции. Полученные данные указывают также на перспективность применения бактериальных препаратов, модифицированных гомологичным лектином, и могут быть использованы для усовершенствования технологии их производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воробей Н.А., Сытников Д.М. Реакция люцерны на инокуляцию клубеньковыми бактериями, полученными методом Тn-5 мутагенеза: Труды международной научной

260