Целью данной работы являлось сравнительное изучение действия засухи и солевого стресса на активность ферментов ФЕП-карбоксилазы (ФЕПК) и НАДФмалатдегидрогеназы (НАДФ-МДГ) листьев пшеницы. Пшеница сорта Баракатли-95 выращивали в искуственном климате при нормальном водообеспечении и в условиях почвенной засухи. Вторую партию этого сорта выращивали гидропонным методом. В опытных вариантах в питательную среду добавляли 50, 100, 150, 200, 250 и 300 мМ NaCl. Относительное содержание воды в листьях (ОСВ) было определено гравиметрически (Tambussi et al, 2005). Концентрацию хлорофилла определяли спектрофотометрическим методом в 80 %-ном ацетоновом экстракте (Mc-Kinney, 1941). Активностью ФЕПК и НАДФ-МДГ определяли спектрофотометрически. Количество белка определяли по методу Sedmak.

Под действием засухи и NaCl в концентрации 100 мМ выявлено незначительное изменение ОСВ в листьях и общего содержания хлорофилла. В нормальных условиях в листьях пшеницы было обнаружено 5 изоформ НАД-МДГ. При долгосрочной экспозиции засухи и NaCl (выше 150 мМ) выявлены дополнительные молекулярные формы НАД-МДГ в цитозоле и в матриксе митохондрий. Активность обоих ферментов в условиях водного стресса повышалась. С повышением концентрации NaCl активность исследуемых ферментов при кратковременной экспозиции постепенно повышалась, потом постепенно уменьшалась до полного исчезновения. К концу вегетации число изоформ НАД-МДГ как в контрольном, так и в опытном вариантах не изменялось.

На основе полученных данных можно предположить, что засуха и засоленность среды вызывают аналогичные ответные реакции растений.

ЛИТЕРАТУРА

Bray E.A. Trends Plant Sci. – 1997. – 2. – Р. 48-54.

Tambussi E.A., Nogues S., Araus J.L. Planta. – 2005. – 221. – Р. 446-458.

Mc-Kinney G. J. Biol. Chem. – 1941. – 140. – Р. 315-322.

Использование различных типов мутаций для получения новых селекционно- и генетически-ценных форм озимой мягкой пшеницы

НАЗАРЕНКО Н.Н., ОКСЬОМ В.П.

Институт физиологии растений и генетики НАН України вул. Васильківська, 31/17, Київ, 03022, Україна

e-mail: nik_nazarenko@ukr.net

На сегодняшний день в мире с помощью метода экспериментального мутагенеза создано более 260 сортов пшеницы. Использования мутагенеза позволило создать качественно новые высокоинтенсивные сорта злаковых культур (свыше 1300) с повышенной урожайностью, новые генотипы, существенно обогатившие используемую в селекции генетическую плазму. Широко используются методы мутагенеза в картировании генома культурных растений.

Цель исследований – создание новых ценных мутантных форм для улучшения продуктивности и качества современных сортов озимой мягкой пшеницы, повышение биоразнообразия генофонда злаков, прояснение ряда методических аспектов экспе-

риментального мутагенеза. Использовались результаты фенологических наблюдений на протяжении 2005-2008 гг., проводился отбор по продуктивности в контрольном и предварительном испытании мутантных линий, проводилась классификация на макро- и микромутации по фенотипическому проявлению, устанавливалась наследуемость мутировавших признаков.

В результате исследований установлено, что перспективным для получения селекционно-ценных форм является использование умеренных доз химических мутагенов (нитрозометилмочевины и нитрозоэтилмочевины) и умеренно-высоких доз га- мма-лучей (100-200 Гр.). Анализ уровня индуцированной мутационной изменчивости как интегративного показателя частоты и спектра мутаций выявил, что высокие концентрации химических мутагенов существенно сужают формотворческий процесс. Лучше всего в индукции высокопродуктивных микромутантов себя проявили нитрозометилмочевина в концентрациях 0,005-0,0125 %; нитрозоэтилмочевина в концентрациях 0,005-0,01 %, гамма-лучи в дозе 100 Гр. Использование высоких доз мутагенных факторов (ЛД50) – эффективный способ для индукции исходного материала для рекомбинационнойселекции. Толькоприэтихдозахудалосьполучитькарликовыеформы.

Таким образом, оптимальными для индукции микромутантов (мутантов по количественным признакам без морфологических изменений) являются умеренные дозы мутагенов (выживание растений в М1 составляет 70-80 %, наблюдается стимуляция или небольшая депрессия по показателям структуры урожайности растений М1, частота хромосомных аберраций не выше 15 %), в то время как для макромутантов (мутантов с изменённым морфотипом) – высокие дозы (выживание растений в М1 составляет 40-70 %, наблюдается значительная депрессия по показателям структуры урожайности растений М1, частота хромосомных аберраций составляет 18-18 %). В дальнейшее испытание передано 219 селекционно-ценных мутантных форм и 56 ге- нетически-ценных (полукарликовые, карликовые формы, мутанты с изменениями по морфологии колоса и стебля).

Накопление ионов тяжелых металлов растениями под действием вибрации

1НИКУЛИНА В.Н., 2КАЗАКОВА Д.С., 2КОРНИЕНКО В.О., 1НЕЦВЕТОВ М.В.

1Донецкий ботанический сад НАН Украины, отдел дендрологии пр. Ильича, 110, г. Донецк, 83059, Украина

e-mail: niky_2003@mail.ru

2Донецкий национальный университет, биологический факультет ул. Щорса, 46, г. Донецк, 83050, Украина

В условиях города растения подвергаются комплексному антропогенному воздействию. Однако некоторые его аспекты остаются мало исследованными. Так, совершенно очевидным является вибрационное воздействие автомобильного и железнодорожного транспорта на растения. Однако работ, посвященных этому вопросу, крайне мало. Известно, например, что вибрация грунта, вызванная движением транспорта, передается и растениям (Нецвєтов, Суслова, 2008; Никулина и др., 2008). Такое воздействие при высокой загруженности трассы носит длительный, по-

чти непрерывный характер большую часть суток. В связи с этим, возникает вопрос о возможных его последствиях для растений. В проведенных ранее экспериментах было показано, что вибрации могут влиять на проницаемость мембран живых клеток (Хиженков, Нецветов, 2006). Это дает основание предполагать, что в условиях с большими концентрациями ионов тяжелых металлов вибрации могут привести к увеличению их накопления растениями. В настоящей работе мы проверили это предположение в лабораторных условиях, используя вибрации с параметрами, соответствующими условиям произрастания растений вблизи дорог.

В эксперименте изучали накопление 2-недельными проростками ясеня обыкновенного ионов свинца из раствора для полива. Проростки размещали по 10 штук в пластиковых пробирках, заполненных кварцевым песком. Растения опытных и контрольных групп поливали раствором уксуснокислого свинца (5 %). Длительность эксперимента – 5 часов. Опытные группы дополнительно подвергали воздействию вибрации с частотой 50, 100, 150 или 200 Гц и амплитудой – 4050 мкм. После эксперимента проростки тщательно промывали; в стебле и листьях исследовали элементный состав путем получения рентгеновских спектров на приборе «Эколог» (Украина). В результате проведения исследования выявлено, что у растений всех опытных групп содержание свинца было достоверно выше, чем у контрольных растений. При увеличении концентрации свинца в растворе до 20 % растения опытной группы, в отличие от контроля (та же концентрация свинца, но без вибрационного воздействия), увядали после 3-часового действия вибрации.

Таким образом, действие вибрации на растения при наличии химического загрязнителя – водорастворимых ионов свинца – приводит к увеличению накопления последних в стебле и листьях.

ЛИТЕРАТУРА

Нецвєтов М., Суслова О. Вібраційний вплив автомобільного транспорту на дерева придорожніх смуг // Вісник Львів. ун-ту. Сер. Біол. – 2008. – Вип. 48. – С. 75-82.

Хиженков П.К., Нецветов М.В. Накопление свинца растениями под влиянием электрических токов и вибраций // Екологія та ноосферологія. – 2006. – 17, № 1-2. – С. 51-54.

Никулина В.Н., Корниенко В.О., Роменский М.В., Нецветов М.В. Вибрационное воз-

действие движения трамваев и железнодорожного транспорта на деревья // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Матер. міжнар. конф. молодих учених (13-16 серпня 2008 р.,

м. Кам’янець-Подільський). – К., 2008. – С. 177-178.

Метричні та кількісні дослідження продихів деяких представників роду Aconitum L. (Ranunculaceae)

НОВІКОВ А.В.

Державний природознавчий музей НАН України вул. Театральна, 18, м. Львів, 79008, Україна e-mail: novikoffav@gmail.com

Рід Aconitum L. включає в себе види з різним ступенем плоїдності. Окрім диплоїдів з набором хромосом 2n=16 тут також присутні тетраплоїди з 2n=32 та триплоїдні, ймовірно гібридні види з 2n=24 (Хромосомные …, 1969). В той же час, як індика-

тори плоїдності, часто використовуються деякі метричні та кількісні показники продихових апаратів, зокрема густина їх розміщення та продиховий індекс (Mishra, 1997). Таким чином, враховуючи складну таксономічну структуру роду, метричні дослідження продихів можуть слугувати для вирішення окремих питань систематики роду Aconitum.

Для досліджень використовували по 5 гербарних зразків 4 видів, зібраних у різних локалітетах та на різних гіпсометричних рівнях. З кожного зразка відбирались по 5 листків з різних рівнів пагона. Листки клали на 15-20 хв. у кип’ячу воду, після чого знімали фрагменти нижньої епідерми і монтували у тимчасові гліцеринові препарати, забарвлені розчином сафраніну. На кожному з препаратів вивчали та фотографували по 5 тестових ділянок за допомогою світлових мікроскопів Nikon Eclipse 5 та Carl Zeiss Q1. Після калібрування отриманих зображень за допомогою програми ImageJ 1,40g проводили вимірювання довжини та площі продихів.

Для досліджень було обрано тетраплоїдний вид A. firmum Rchb. та диплоїдний A. variegatum L., а також A. × cammarum L. em. Fries. – імовірний гібрид між

A. variegatum та A. napellus s.l. та малодосліджений A. bucovinense Zapał. – також імо-

вірний гібрид між A. napellus s.l. та A. degenii Gáyer. subsp. degenii (Mitka, 2003).

В результаті проведених досліджень було встановлено, що для A. firmum характерні відносно мала кількість продихів (78-99 на 1 мм2) та продиховий індекс (28,3628,86), проте великі показники їх довжини (12,134-15,004×10-2 мм) та площі (12,134- 15,004×10-4 мм2). Натомість для A. variegatum характерні найбільше число продихів (102-147 на 1 мм2) та найбільший показник продихового індексу (28,71-29,97), але в той же час найменша довжина (3,294-3,639×10-2 мм) та найменша площа (7,519- 9,075×10-4 мм2) продихового апарату. A. × cammarum у всіх випадках займала характерне проміжне положення, зокрема число продихів в середньому коливалося в межах 97-114 на 1 мм2, продиховий індекс – в межах 28,85-29,05, довжина продихів – в межах 3,673-3,872×10-2 мм, а площа – в межах 8,124-12,224×10-4 мм2. Дещо складнішою виглядає ситуація з A. bucovinense, оскільки спостерігалася деяка розбіжність у вищезгаданих показниках. Зокрема, для цього виду характерні також проміжні значення кількості продихів (88-115 на 1 мм2) та їх довжини (4,334-4,429×10-2 мм) і неочікувано високий показник площі (13,877-16,288 ×104 мм2) та найменший продиховий індекс

(24,15-28,19).

Таким чином, можна дійти висновку, що плоїдність має позитивну кореляцію з довжиною та площею продихових апаратів і негативну – з частотою їх розміщення та продиховим індексом. Отримані результати опосередковано підтверджують гібридну природу A. bucovinense та A. × cammarum, які, ймовірно, є триплоїдними.

ЛІТЕРАТУРА

Хромосомные числа цветковых растений / Под ред. А.А. Федорова. – Ленинград: Нау-

ка, 1969. – 928 с.

Mishra M. Stomatal characteristics at different ploidy levels in Coffea L. // Ann. of Bot. – 1997. – 80. – P. 689-692.

Mitka J. The genus Aconitum L. (Ranunculaceae) in Poland and adjacent countries: A phenetic-geographic study. – Cracow: Inst. of Botany of the Jagell. Un-ty, 2003. – 204 p.