авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |

«Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского Национальный исследовательский университет Всероссийская общественная ...»

-- [ Страница 3 ] --

Кубанская опытная станция ВНИИР им. Н.И. Вавилова, Ботаника, Краснодарский край В большинстве регионов мира подсолнечник (Helianthus annuus) выращивают как гибридную культуру с полу чением семян на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) типа РЕТ1. Структурные изменения, связанные с абортивным развитием микроспор у линий с ЦМС РЕТ1 по хорошо изучены. В частности, описаны нарушения структуры мембранных органелл микроспороцитов, разрастание клеток тапетума и дегенерация мик роспор. В коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова имеется уникальная линия ВИР 109, представленная тремя ана логами: фертильным, ЦМС известного типа РЕТ1 и нового - RIG0 (на основе цитоплазмы однолетнего дикорас тущего вида H. rigidus), перспективного для использования в гибридной селекции. Такая модель удобна для сравнительного анализа процессов микроспорогенеза ЦМС и фертильных форм. В связи с этим, целью работы явилось исследование с помощью световой и электронной микроскопии особенностей микроспорогенеза у ЦМС RIG0 растений подсолнечника. Фертильный и ЦМС РЕТ1 аналоги были взяты в качестве контроля. Материалом исследования служили пыльники фертильных и аналогичных стерильных растений линии ВИР 109 на двух ста диях развития: начальной (стадия спорогенных клеток и микроспороцитов) и более поздней (стадия формирова ния пыльцевых зерен у фертильной линии и полного абортирования пыльцы у стерильных). На ранних этапах гаметогенеза стерильные пыльники развиваются аналогично фертильным. Они состоят из четырех микроспоран гиев (гнезд), четырехслойные стенки которых представлены эпидермисом, эндотецием, промежуточным слоем и тапетумом. Внутри гнезда пыльника локализованы многочисленные спорогенные клетки. Микроспоры (пыльце вые зерна) фертильного аналога формируются в результате двух мейотических делений спороцита. По мере рос та микроспор стенки клеток тапеутма лизируются, тапетальный плазмодий проникает между клетками спороген ного комплекса. Вещество тапетального плазмодия расходуется на питание пыльцевых зерен и формирование экзины, и к концу развития в гнездах зрелых пыльников находятся лишь трехъядерные пыльцевые зерна с харак терными удлиненными спермиями и шипиками на поверхности экзины. У растений с ЦМС типа RIG0 четко про является спорофитный характер действия ЦМС факторов, выражающийся, прежде всего, в абортивном развитии тапетальной ткани, ее гипертрофии уже на стадии спорогенных клеток, что приводит к постепенной дегенерации последних. Кроме того, наблюдаются изменения в структуре органелл клеток тапетума (расширении каналов ЭПР, вакуолизация цитоплазмы, появление амебоидных ядер) и микроспороцитов (нарушение структуры мито хондрий и пластид) стерильной формы по сравнению с фертильной. В целом процессы, выявленные нами при абортивном микроспорогенезе у растений с новым типом ЦМС RIG0, сходны с таковыми, описанным для ранее изученной ЦМС типа РЕТ1. Однако имеются и отличия. Так, например, на ранней стадии развития пыльника (стадия микроспороцитов) в клетках тапетума не происходит чрезмерного отложения спорополленина;

форма тапетальных пластид округлая, а не овальная;

оболочка гипертрофированных ядер тапетума на данной стадии не фрагментирована;

ядерная оболочка микроспороцитов не образует впячиваний и выростов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и образования РФ (грант «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010)» № 2.1.1/4947).

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ ОСОБЕННОСТИ НЕКОТОРЫХ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕ ЛЕЙ CARASSIUS AURATUS В ОЗЕРАХ СЛАДКОВСКОГО РАЙОНА (ТЮМЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ) Усламин Д. В.1, Алешина О. А. Тюменский государственный университет, Тюмень, duslamin@mail.ru;

Тюменский государственный университет, Тюмень.

В связи с восстановлением рыбхоза и организацией рыбохозяйственных работ в Сладковском районе на основа ний хоздоговорной темы в 2009 были проведены исследования на озерах Бузан, Глубокое, Большое с площадью акватории соответственно 270 га,173 га и 302 га со средними глубинами 2 м. Озера располагаются в лесостепной зоне с недостаточной обеспеченностью осадками (305 мм в год). Исследования на озерах ранее не проводились.

Сумма основных ионов в оз. Бузан составляет 2,3 г/дм3, оз. Глубокое-3,3 г/дм3, оз. Большое-1,2 г/дм3. В рыбохо зяйственных исследованиях важными являются морфофункциональные параметры. В качестве морфологических показателей были использованы длина и масса. Сбор проб проводился сетями в летний и осенний период. От ловленный материал представлен самками в возрасте от 2 до 5 лет. В результате обработки материала в оз. Бузан и Большое отмечено уменьшение средней длины тела соответственно от 205 до 170 мм и от 191 до 181 мм от лета к осени. В оз. Глубокое изменение этого показателя не значительно (185 мм-183 мм). В оз. Глубокое и Большое наблюдается линейная зависимость увеличения средней массы рыб к осени соответственно от 123 г до 188 г и от 153 г до 181 г. Снижение длинны и массы тела у карасей в оз. Бузан связано с высокой промысловой нагрузкой. В оз. Глубокое популяция карася тугорослая, т.к. изменение длины не значительно, а масса увеличи лась. В качестве функциональных показателей исследовано питание и рассчитан индекс наполнения кишечника (ИНК), характеризующий интенсивность питания. Во всех озерах в состав пищевого комка входили раститель ные, животные организмы и детрит. В летний сезон из растительных компонентов по частоте встречаемости (ЧВ) преобладали водоросли (100%), из планктона - Daphnia magna (100%), D. longispina (71%) и ее эфиппии (67%), из бентоса - хиронамиды (100%). По ДМ (доля по массе) в оз. Бузан преобладает планктон (67%), в озерах Глубокое и Большое - бентос (36%). Доля детрита не высока 2,5% в оз. Большом, 17% в оз. Глубокое, в оз. Бузан детрит не отмечен. В осенний период по ЧВ из растительных организмов преобладают водоросли (100%), из планктонных-D. longispina (70%) и ее эфиппии (100%), из бентосных-хиронамиды (100%). По ДМ в оз. Бузан бентос составил 53%, в озерах Глубокое и Большое основную роль играл бентос (23-17% соответственно), дет рит (35%). В пищевом комке рыб из озер Глубокое и Большое значительно увеличилась доля детрита, что не от мечено в оз. Бузан. Выявлено, что в озерах Большое и Глубокое у серебряного карася увеличивается интенсив ность питания в осенний период (с 23о/ооо летом до 66о/ооо осенью). В озере Бузан наоборот наблюдалось снижение интенсивности питания с 35о/ооо до 9о/ооо. Важным показателем состояния рыб является пластический обмен, в частности общее содержание белка (СБ). Биохим. анализ показал, что СБ в мышцах серебряного карася во всех озерах составило в летом 12-14%, осенью 10-19%. По литературным данным (А.А.Иванов,2003) в пре сных озерах Евр. России нормальное СБ в мышцах карася 20-28%. Заниженное СБ в исследованных озерах воз можно связано с особенностями р-на. Выявлена зависимость СБ в мышцах от to, концентрации О2, ИНК. При снижений to к осени, СБ в мышцах рыб увеличивалось в озерах Большое и Глубокое, за исключением оз. Бузан (СБ уменьшалось). При уменьшении концентрации О2 в воде СБ в мышцах рыб уменьшалось в озерах Большое и Глубокое, за исключением оз. Бузан (уменьшение СБ с увеличением концентрации О2). Во всех озерах выявлено уменьшение СБ в мышцах карася серебряного с уменьшением ИНК.

ДРЕВЕСНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ROSACEAE ADANS. ВО ФЛОРЕ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИИ Хапугин А. А., Силаева Т. Б.

Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, Саранск, hapugin88@yandex.ru К настоящему времени во флоре Республики Мордовия выявлено 119 видов семейства Rosaceae Adans., относя щихся к 27 родам. Группа древесных растений семейства Rosaceae во флоре Республике Мордовия насчитывает 59 видов, относящихся к 19 родам. На 3 лидирующих по количеству видов рода (Rosa L., Crataegus L., Malus Mill.) приходится 30 видов семейства Rosaceae. Кроме того, представители данной группы растений выращива ются в ботаническом саду МГУ им. Н. П. Огарева. Их видовой состав насчитывает 83 вида, которые относятся к 27 родам, из которых 54 вида не способны натурализоваться и встречаются лишь в культуре;

однако, некоторые виды ботанического сада хорошо чувствуют себя и в перспективе могут включиться в естественные сообщества.

По системе жизненных форм К. Раункиера в составе группы древесных растений семейства Rosaceae выделяют БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ ся 3 подтипа фанерофитов (нано-, микро- и мезофанерофиты) и типа хамефитов. Хамефиты представлены только 1 видом. Среди фанерофитов максимальное количество видов насчитывает группа нанофанерофитов (46 видов), минимальное – мезофанерофитов (5 видов). Экологический анализ выявил преобладание во флоре Мордовии видов групп ксеромезофитов (26 видов) и мезофитов (20 видов). Остальные экологические группы насчитывают от 1 до 6 видов.

Группа адвентивных видов насчитывает около половины всех древесных растений данного семейства – 29 видов, что говорит о широком использовании растений данной группы растений человеком. Среди них преобладают ненатурализующиеся виды (колонофиты и эфемерофиты), вместе составляющие 24 вида. Стабильный компонент адвентивной фракции составляют эпекофиты (4 вида) и агриофиты (1 вид). По способу заноса наблюдается при мерно равное число видов групп ксено-эргазиофитов (14) и эргазиофитов (13). Два вида составляют группу ксе нофитов.

В составе группы древесных растений семейства Rosaceae имеются два критических таксона – роды Rosa и Cra taegus. Они лидируют по количеству видов в изучаемой группе растений. Род Rosa насчитывает во флоре Мор довии 18 видов, многие из которых способны скрещиваться друг с другом, образуя гибриды с комплексом пере ходных признаков от одного вида к другому. Примером могут служить виды секции Cinnamomeae DC., отличающиеся друг от друга в основном лишь по опушению листочков, в связи с чем некоторые исследователи рассматривают их как формы одного полиморфного вида Rosa majalis Herrm. Род Crataegus насчитывает 7 видов, кроме того около 10 видов рода на территории региона используются в озеленении, не «уходят» из культуры.

В 2009 начато формирование электронной базы распространения видов древесных растений семейства Rosaceae на территории Республики Мордовия. Сейчас она содержит материалы по 10 видам семейства, в общей сложно сти 67 путевых точек, в том числе 38 путевых точек видов рода Rosa. Она позволит наглядно показать распро странение того или иного вида на территории Мордовии.

Таким образом, изучение древесных растений семейства Rosaceae, и особенно видов родов Rosa и Crataegus, представляется актуальным как в плане определения статуса видов в составе критических таксонов, так и в от ношении исследования состояния видов адвентивной фракции.

ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГУСЕОБРАЗНЫХ ВЕРХНЕКАМЬЯ (КОМИ-ПЕРМЯЦКОГО ОКРУГА И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ) Харин Р.В.

Пермский государственный университет, Пермь, hrv_05@mail.ru Исследуемая территория охватывает бассейн верхнего течения р. Камы с прилегающей территорией и располо жена в пределах Удмуртии, Кировской области и Пермского края. Северная часть (бассейны рр. Порыша, Весля ны, Лупьи, Тимшера и Косы, водно-болотный комплексе «Озеро Адово», «Кумикушские озера» и оз. Нахты) – зона среднетаежных сосновых и пихто-еловых лесов, отличается значительной лесистостью и заболоченностью.

Южная (бассейн р. Иньвы) – зона южнотаежных пихто-еловых лесов с меньшей лесистостью и заболоченно стью, с развитым сельским хозяйством.

Проведен анализ сведений о птицах Верхнекамья и прилегающей территории с конца XIX века, всей информа ции из фондов кафедры зоологии позвоночных и экологии ПГУ с 80-х г прошлого века и материала собранного в 2005-2009 г Это позволило проследить изменения в распространении отдельных видов и определить их совре менные границы.

Обычные, широко распространенные гнездящиеся виды по всему Верхнекамью и на сопредельных территориях:

кряква (Anas platyrhynchos), чирок-свистунок (Anas crecca), свиязь (Anas penelope), шилохвость (Anas acuta), чи рок-трескунок (Anas querquedula), широконоска (Anas clypeata), хохлатая чернеть (Aythya fuligula).

Лебедь-кликун (Cygnus cygnus) – был распространен очень широко, от тундры до лесостепи, но уже в конце XIX века отмечается исчезновение на большей части ареала. Единичные пары птиц встречены на Редикорской стари це, Кумикушских озерах и в верхнем течении р. Тимшер. За 20 лет наблюдений ни разу не обнаружен на оз.

Адово и оз. Нахты.

Серая утка (Anas strepera) – В.К. Рябицев (2008) современную северную границу ареала проводят по южным окраинам исследуемой территории. Однако наблюдается ее проникновение севернее. Птиц регистрировали в Юрлинском районе на рр. Сюрол и Лопан в августе 1992 г. Еще севернее, в Гайнском районе, встречены 2 особи на старице у пос. Кебраты 14 июля 2006 и 17-18 июля 2008 в среднем течении р. Весляна – самки с гнездовым поведением и с птенцами.

Луток (Mergus albellus) – на территории Гайнского района найден дважды – на оз. Адово 24 мая 1990 г. и на пролете 6 мая 2009 г. на р. Каме у пос. Кебраты.

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ Периодически на осеннем пролете в конце сентября у пос. Кебраты наблюдаются гуси – Anas sp. До вида не оп ределены, но возможны встречи трех видов – белолобый гусь (Anser albifrons), пискулька (Anser erythropus) и гуменник (Anser fabalis).

Так же на пролет встречаются: морская чернеть (Aythya marila), морянка (Clangula hyemalis), синьга (Melanitta nigra) и обыкновенный турпан (Melanitta fusca). Морскую чернеть находили у пос. Усть-Черная по рр. Весляна и Черная 22-23 мая 1990 г. и на Адовом озере 24-25 мая 1990 Морянку – на р. Каме между пос. Гайны и Харино 22-23 мая 1990 Синьгу – на р. Каме у пос. Харино 22 мая 1990, на р. Весляне ниже пос. Усть-Черная. Турпаны наблюдались 22-23 мая 1990 г на р. Каме у пос. Харино, 26 июня 1993 на Адовом озере, в середине-конце июля на р. Утьве в 1992 г. и на р. Весляне в Виды горных, северо-восточных районов, отмеченные на пролете в мае: длинноносый крохаль (Mergus serrator) – в верхнем течении р. Тимшер и р. Каме у пос. Кебраты и большой крохаль (Mergus merganser) – на р. Каме у пос. Кебраты и у пос. Сейва.

Лебедь-шипун (Cygnus olor) – залетный вид. В 90-х г прошлого века отмечался на миграциях в южной части Пермского Прикамья. В последующее время залетает до северных районов Верхнекамья и севернее, гнездится на юге Пермского края.

ЭНТЕРОБАКТЕРИИ В СОСТАВЕ МИКРОФЛОРЫ ПЧЕЛ И МЕДОНОСНЫХ РАСТЕНИЙ Чечеткина У.Е., Евтеева Н.И., Речкин А.И.

Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского, Н.Новгород, ulyana.85@mail.ru Окружающая среда, медоносные пчелы и их микрофлора представляют собой единую экологическую систему, которая реагирует на любые изменения как внешней, так и внутренней среды. При нормальном физиологиче ском состоянии взаимоотношение организма пчелы и микрофлоры носит симбиотический характер, и флора при этом выполняет ряд положительных функций, в то же время сдвиг микрофлоры в сторону патогенных предста вителей приводит к заболеванию. В ряде работ сообщается о патогенности для пчел некоторых представителей семейства Enterobacteriaceae. По данным Э. К. Африкяна (1973) в патологии медоносных пчел отмечаются энте робактерии родов: Escherichia sp., Citrobacter sp., Enterobacter sp., Hafnia sp., Salmonella sp., Klebsiella sp. Сальмо неллез, шигеллез, протеоз, гафниоз, колибактериоз, цитробактериоз – распространение этих болезней происхо дит при контакте больных пчел со здоровыми, перестановке сотов от больных семей в здоровые, нападах пчел, использовании ими воды из стоячих, загрязненных водоемов. До сих пор мало, что известно о путях формирова ния патогенной для пчел микрофлоры и о роли окружающей среды в этом процессе. Известно, что чаще болеют рабочие пчелы, непосредственно контактирующие с различного рода природными субстратами, прежде всего, с медоносными растениями. Информация о возможности растений служить резервуаром для персистенции услов но-патогенных бактерий последнее время подтверждается экспериментальными исследованиями. Но до сих пор не показано, какова роль медоносных растений в формировании микробоценоза пчел, в частности, той его части, которая представлена бактериями – представителями семейства Enterobacteriaceae (энтерофлора).

Целью работы явилось исследование видового состава энтерофлоры пчел и некоторых медоносных растений.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: выделение и идентификация микроорганизмов се мейства Enterobacteriaceae, изолированных от пчел и из проб цветов медоносных растений, таких как липа серд цевидная, кипрей узколистный, малина обыкновенная, одуванчик лекарственный, клевер луговой.

Спектр энтеробактерий в составе микробоценоза пчёл оказался разнообразным и включал 18 видов, представи телей 10 родов семейства Enterobacteriaceae. Такое разнообразие еще не свидетельствует о заболевании пчел, наличие большого числа различных энтеробактерий, возможно, обуславливает формирование нормальной мик рофлоры насекомых, в то время как сдвиг микрофлоры в сторону какого-либо одного микроорганизма может привести к заболеванию. В составе энтерофлоры медоносных растений обнаружены 14 видов, представителей девяти родов семейства Enterobacteriaceae.

В наших исследованиях показано, что в микрофлоре пчел и цветов встречаются схожие роды энтеробактерий.

Общими для всех исследуемых нами видов растений и пчел стали бактерии родов Hafnia, Klebsiella, Citrobacter, Enterobacter, Erwinia.

Таким образом, медоносные растения могут выступать как звено в циркуляции микроорганизмов в системе насе комые-растения, что подтверждают результаты наших исследований.

ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ ДЕЛЬТАМЕТРИНА В ОПЫТАХ С DROSOPHILA MELANOGASTER И RATTUS Читаева Е.А., Голосова А.В.

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ Тюменский государственный университет, Тюмень, artbot89@mail.ru В последние годы проблемы охраны окружающей среды вошли в число наиболее приоритетных. Применение пестицидов – это один из частых вопросов глобальной проблемы устойчивого развития человеческого общества.

Наиболее удобным объектом, фиксирующим меру этого воздействия, является животный мир. Вполне очевидно, что животные относящиеся к разным систематическим категориям и экологическим группам, специфично реаги руют на внесение пестицидов в биоценоз. Имеются данные о том, что некоторые пестицидные препараты обла дают мутагенной активностью. В данной работе предпринята попытка оценки генотоксичности дельтаметрина, широко используемого в Тюменской области. Исследования проводились на кафедре экологии и генетики тю менского государственного университета. В эксперименте в качестве тест - объектов использовались Drosophila melanogaster и Rattus. В опытах с Drosophila melanogaster использовались концентрации 0,005% и 0,00005%.

Дельтаметрин добавляли в стандартную пищевую среду, на которой происходило развитие личинок. В качестве контроля использовалась среда без добавления пестицида. В каждом варианте опыта было заложено по три по вторности. У личинок в трех последовательны поколениях исследовалась частота пуфов в политенных хромо сомах слюнных желез. Образование пуфа связано с деспирализацией отдельных хромомер диска, и в пределах одной ткани многие пуфы сохраняются на всех стадиях развития, некоторые временно появляются только на определенных стадиях.. В наших исследованиях наблюдается увеличение частоты пуфов с увеличением концен трации пестицида. Причем дельтаметрин в концентрации 0,005% индуцирует трехкратное увеличение частоты пуфов в трех последовательных поколениях. Наблюдаемый эффект является стойким, так как в третьем поколе нии не происходит снижения показателей. Для проведения эксперимента в опытах с Rattus были использованы следующие концентрации дельтаметрина: 0.5%, 0.1%, 0.01%, 0.001%,0.0001%. Первоначально была взята кровь в качестве контрольного образца, после чего пестицид был введен лабораторным животным из расчета 0,5 мл на 100 г, далее пробы крови отбирались дважды с интервалом в две недели. Препараты крови фиксировались в па рах уксусного алкоголя в течении десяти минут, после чего были окрашены 2-х %-ным раствором Гимза в тече нии пятнадцати минут. В пробах крови подсчитывалось количество микроядер в пределах 20 полей зрения мик роскопа. В крови животных из всех опытных вариантов обнаружены лимфоциты с микроядрами. По окончании опыта были взяты пробы печени первоначально зафиксированные в уксусном алкоголе. Для окрашивания проб печени использовался регрессивный ацетоарсеиновый метод, длительность окрашивания составила 16 часов.

Дифференцировка окраски осуществлялась в растворе 45%-ой уксусной кислоты на часовом стекле. Были приго товлены временные давленные препараты. Подсчитывалось количество нормальных гепатоцитов и гепатоцитов с микроядрами в пределах десяти полей зрения микроскопа. Печень является органом в котором происходит де токсикация ядов. Изменение гепатоцитов под воздействием пестицида имеет более выраженный характер, одна ко проявляется лишь при концентрациях дельтаметрина:0,5%, 0,1%, 0,01%. Различия между опытными вариан тами с концентрациями: 0,5% и 0,01%;

0,1% и 0,01% носят статистически достоверный характер ( Р 0,05).

Таким образом дельтаметрин обладает генотоксичностью, проявившейся в опытах с Drosophila melanogaster в увеличении частоты пуфов;

в опытах с Rattus в появлении микроядер лимфоцитов и аномальных гепатоцитов.

НАПРАВЛЕНИЯ РЕПРОДУКТИВНОЙ СТРАТЕГИИ ОРХИДНЫХ УМЕРЕННОЙ ЗОНЫ (НА ПРИМЕРЕ EPIPACTIS PALUSTRIS (L.) CRANTZ.) Хомутовский М.И.

Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Москва, Maks-BsB@yandex.ru Изучение состояния репродуктивной сферы растений, являющейся одной из важнейших характеристик популя ции и вида в целом, становится особенно актуальным при решении проблем сохранения биоразнообразия. В свя зи с этим, целью нашего исследования стало выявление особенностей самоподдержания, репродуктивной страте гии и тактик популяций в различных, в том числе стрессовых, условиях произрастания.

Была изучена изменчивость структуры генеративного побега корневищной орхидеи – Epipactis palustris (L.) Crantz., из популяции отмеченной на территории минеротрофного ключевого частично осушенного болота на северо-восточной окраине Андреаполь Тверской области.

Популяция насчитывает несколько тысяч особей, представленных более 7 тыс. побегов, находящихся в разных онтогенетических состояниях. Детальные исследования по 7 признакам выявили различия побегов особей E.

palustris, произрастающих на основной части болота и на его осушенном участке. Средняя высота генеративных побегов на болоте составила 48,56 см, а на осушенном участке – 22,28 см, то есть побег оказался уменьшенным более чем в 2 раза. Такая же тенденция наблюдалась и при изучении листовой серии побегов.

В неблагоприятных условиях у E. palustris, также как и у других корневищных видов, как правило, вегетативное размножение преобладает над семенным. Однако данные исследования показали, что корневищные орхидные БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ наряду с интенсивным вегетативным размножением образуют максимальное число плодов с жизнеспособными семенами. Осушение болота привело к затруднению прорастания семян (из-за уменьшения влажности почвы и увеличения ее плотности), при этом максимальное образование плодов увеличило шансы образования новых особей. Так, у побегов осушенного участка высота соцветия уменьшилась в 1,8 раза, но число цветков в нем практически не изменилось. Компактные соцветия способны привлекать больше опылителей, что обусловливает высокий процент плодообразования (92,24%). При этом на болоте опыляется лишь 50 – 75 % цветков.

Изменение эдафических условий произрастания вида привело и к более медленному пространственному рас пространению побегов, а также образованию компактных локусов.

Изучаемый вид хорошо приспособился к жизни в условиях умеренного климата. Наблюдения показали, что в дождливые годы процент плодообразования довольно высок даже в отсутствии насекомых-посетителей и насе комых-опылителей. Иногда в качестве пассивного агента-опылителя выступает капля воды, которая при попада нии на колонку в цветке, приводит в действие механизм «выворачивания поллинария» (набухание и наплывание его на воспринимающую поверхность рыльца), что приводит к самоопылению.

Как показали наблюдения, наиболее изменчивыми структурами побега являются следующие признаки: высота побега и соцветия, число листьев, число жилок и ширина листовой пластинки. Число цветков практически не изменяется. Данные признаки находятся в прямой зависимости от влияния внешних факторов.

Таким образом, была выявлена репродуктивная стратегия на осушенных участках болота, выражающаяся в обра зовании компактных локусов, сближении цветков в соцветии, уменьшении высоты и числа метамеров побега, а также ширины листовой пластинки. В неблагоприятных условиях наряду с вегетативным размножением наблю дали высокий процент плодообразования и замену энтомофилии гидрофилией.

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ Черенкова Е.Е., Ризванов А.А.

Казанский государственный университет, kathryn89@mail.ru Основные области биотехнологии – это здравоохранение, сельское хозяйство, ферментная технология и техно логия окружающей среды. Но в последнее время интерес биотехнологов сосредоточен на построении новых био логических машин с самими разнообразными структурами, функциями и применениями. Эта тенденция усили лась с приходом нанотехнологий.

Были проведены исследования влияния некоторых факторов среды: физических ( - и - излучений), химиче ских агентов (ЭДТА) и наночастиц на выживаемость следующих штаммов микроорганизмов: E. coli XL-1 Blue tet (клонированная культура, устойчивая к антибиотику тетрациклину), Bacillus Oligonytrophilus KU1. Данные культуры были выбраны нами не случайно. Благодаря широким биохимическим возможностям, бациллы актив но используют в пищевой, фармакологической и биохимической промышленности. На сегодняшний день пока зано, что штамм Bacillus oligonitrophilus KU1 обладает противораковой активностью. Клетки Bacillus oligoni trophilus KU1 повышают сопротивляемость организма к опухолевым клеткам без использования ингибирующих агентов. Данный штамм устойчив к антибиотику рифампицину, мономицину, ристомицину, но активность по давляется такими препаратами, как хлорамфеникол и канамицин. Штамм Escherichia coli XL1 Blue устойчив к таким антибиотикам, как налидиксовая кислота и тетрациклин (гены устойчивости маркируются плазмидой F).

Также этот штамм может быть использован как продуцент препроинсулина.

Результаты показали, что ответная реакция выбранных штаммов микроорганизмов на действие различными фак торами имеет сходный характер, но степень проявления может варьироваться. Так, наночастицы золота стиму лируют пролиферацию клеток, увеличивая выживаемость, а наночастицы серебра ингибируют рост колоний;

по мере увеличения концентрации ЭДТА наблюдали снижение выживаемости. При воздействии - и – излуче ний, в зависимости от времени действия, было показано снижение выживаемости исследуемых микроорганиз мов.

Эколого-генетическая оценка результатов показала, что реакция различных микроорганизмов на исследуемые факторы имеет сходный характер, в зависимости от концентрации реагирующих веществ и времени воздейст вия.

Таким образом, степень выживаемости исследуемых объектов качественно не отличается в ответ на различные экологические воздействия.

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ УЛЬТРАСТРУКТУРА СПЕРМАТОЗОИДОВ И ОСОБЕННОСТИ СПЕРМАТОГЕНЕЗА БЕСКИШЕЧ НОЙ ТУРБЕЛЛЯРИИ CONVOLUTA CONVOLUTA (ACOELA) Чернова Е.Е., Заботин Я.И., Голубев А.И.

Казанский государственный университет, Казань, chern.ekaterina@gmail.com Бескишечные турбеллярии (Acoela) представляют собой важную в эволюционном плане группу беспозвоночных животных. Ультраструктурные особенности спермиев широко используются в систематике Acoela. Прежде все го, различия в их строении касаются формулы аксонемы жгутиков и расположения свободных микротрубочек.

Впервые морфология сперматозоидов Сonvoluta convoluta была описана Мамкаевым Ю.В. и Ивановым В.П.

(1970). Нами были уточнены и дополнены сведения по ультратонкому строению сперматозоидов и изучен про цесс сперматогенеза.

Зрелый сперматозоид C. convoluta состоит из трех отделов – головки, шейки и хвостика. Вдоль всей его длины проходят два жгутика, инкорпорированные в цитоплазму. По центру головки проходит длинное, вытянутое ядро.

Оно не просматривается только на самом проксимальном конце (макушке), куда заходят только аксонемы двух жгутиков, имеющие формулу 9+0. В проксимальной части аксонемы окружены дополнительной двойной мем браной, в средней части (шейке) наружные обкладки пропадают, остаются только внутренние. Свободные цито плазматические микротрубочки, не входящие в состав аксонем, могут занимать два положения. Кортикальные микротрубочки, распределенные равномерно по периферии клетки, проходят вдоль всей длины спермия. В про ксимальной части спермия между ядром и каждой аксонемой проходит ряд аксиальных микротрубочек, распо ложенных в форме полукруга. В среднем отделе (шейке) аксиальные микротрубочки заканчиваются, в цитоплаз ме присутствуют многочисленные митохондрии, имеющие вытянутую или гантелевидную форму, и мелкие электронно-плотные включения. В дистальном отделе спермия (хвостике) присутствуют только аксонемы двух жгутиков и их внутренние мембранные обкладки. На самом конце хвостика остаются только их кинетосомы.

Наиболее ранние из обнаруженных нами сперматоцитов представляют собой крупные округлые клетки, цито плазма которых заполнена многочисленными овальными митохондриями и диктиосомами комплекса Гольджи.

Кроме того, в цитоплазме присутствуют скопления гранул с электронно-плотной сердцевиной и прозрачным ободком вокруг нее, и своеобразные включения, имеющие вид округлых мембраноограниченных телец, запол ненных мелкими прозрачными пузырьками. У более зрелых сперматоцитов формируется аксиальный цилиндр, свободные микротрубочки разбросаны по цитоплазме и появляются два свободных жгутика. Если в начале спер матогенеза кинетосомы располагаются вблизи ядра, то в ходе дальнейшего развития жгутики погружаются в цитоплазму таким образом, что их кинетосомы остаются в дистальной части будущего сперматозоида. Такое положение жгутиков называется инвертированным. Аксиальный цилиндр распадается на два ряда микротрубо чек, располагающихся полукругами между ядром и аксонемами. Остальные микротрубочки перемещаются на периферию клетки и занимают кортикальное положение.

Данные по морфологии спермиев Convoluta convoluta (наличие двух типов свободных микротрубочек и своеоб разных мембранных «обкладок» у аксонем) и факт инвертированного положения жгутиков у данного вида при водятся нами впервые.

СИНАНТРОПИЗАЦИЯ И УРБАНИЗАЦИЯ ПТИЦ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА НА ПРИМЕРЕ Г. СЕВЕРОМОРСКА Шапошникова Т.А1., Краснов, Ю.В. Мурманский Государственный Технический Университет, catch10821@yandex.ru;

Мурманский Морской Биологический Институт В естественной среде с появлением и дальнейшим развитием поселений человека образуется совершенно новая – городская среда, имеющая целый ряд особенностей и отличий от условий природного ландшафта. Но при этом все процессы, протекающие в ней, всё же подчиняются тем же фундаментальным принципам реализации гло бальной роли Живого вещества в переносе вещества и энергии, что и в естественной среде.

В настоящее время наибольшую актуальность приобретают исследования реакции Живого вещества на измене ние естественной среды, и значительный интерес представляет проблема адаптации птиц к новым условиям. Так, особый интерес представляет изучение адаптивных процессов к условиям антропогенной среды у птиц в услови ях Крайнего Севера (в частности, на примере Североморска) вследствие ряда особенностей, характерных для высоких широт.

Работ, посвященных проведению подобных исследований на территории г.Североморска нет, что является до полнительным стимулом к разработке данного вопроса.

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ Целью данной работы являлось изучение авифауны в условиях городской среды на примере Североморска.

Задачи:

Выявление видового состава и определение статуса птиц, обитающих на территории города.

1.

Прослеживание сезонной динамики авифауны Североморска и его окрестностей.

2.

Изучение специфики обитания птиц на территории Североморска.

3.

Определение индекса синантропизации наблюдаемых видов и определение сезонного изменения 4.

степени синантропности.

Наблюдения проводили с 8 февраля 2008 по март 2010 При проведении настоящего исследования в основном использовался метод маршрутных учётов, адаптированный под использование в условиях городской среды. В качестве участков проведения наблюдений на территории города выбирали пять наиболее характерных биото пов, (различающиеся по значению фактора беспокойства, наличию искусственных насаждений, укрытий и пи щевых ресурсов). На территории прилегающих окрестностей выделили один природный участок в прибрежной зоне (губа Грязная, п. Сафонова) и один, представляющий собой естественные условия Тундры.

В результате проведённых наблюдений, было выявлено, что:

1. Авифауна Североморска представлена 28 видами пяти отрядов.

2. На видовой состав птиц, периодически или постоянно обитающих в городе, оказывают влияние: наличие укрытия (мест для гнездования) и кормовых ресурсов. При этом фактор беспокойства является лимитирующим лишь для ряда видов с низкими значениями Si.

3. Установлено, что на территории Североморска из 30 видов птиц лишь два – домовой воробей и сизый голубь – являются ярко выраженными синантропами.

4. Сезонные миграции Серебристой чайки на территорию «города» в летний период свидетельствуют о начале развития процесса синантропизации данного вида.

5. Динамика численности массовых видов определяется видовыми этолого-экологическими особенностями, позволяющими реализовать их адаптивные способности в сильно измененных районах природной среды на тер ритории города.

ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ТРОФИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ DAPHNIA MAGNA Шилова Н.А., Рогачева С.М.

Саратовский государственный технический университет, Саратов, tysacomsa@rambler.ru Ежегодно в природные водоемы поступает огромное количество различных химических веществ, значительная часть которых относится к соединениям тяжелых металлов. Многие из них являются токсичными как при высо ких, так и при очень низких концентрациях. Циркулируя в биосфере, металлы в итоге аккумулируются в гидро бионтах, в том числе на уровне фотосинтезирующих организмов первого звена трофической цепи, которые яв ляются основой функционирования водных экосистем, что приводит к нарушениям в первичном продуцировании органического вещества.

В планктоне стоячих и слабопроточных пресноводных водоемов, широко распространенных на территории Рос сии, обитают низшие ракообразные Daphnia magna, которые относятся к отряду ветвистоусых. По характеру пи тания дафнии относятся к фильтраторам, в природе они питаются взвешенными в воде бактериями, одноклеточ ными водорослями, детритом, растворенными органическими веществами. Дафнии очень чувствительны к присутствию в водной среде загрязняющих веществ, поэтому их используют в биотестировании токсичности среды обитания.

По стандартной методике биотестирования водной среды определяют выживаемость (смертность) и плодови тость Daphnia magna. Биотесты по определению острой токсичности (по выживаемости дафний) длятся 24-96 ч, по хронической токсичности охватывают 3 поколения. Одной из первых реакций дафний на действие токсиканта является изменение трофической активности, поэтому данный показатель можно использовать в качестве тест реакции гидробионтов на присутствие в водной среде токсичных веществ.

Целью данной работы было изучить влияние солей тяжелых металлов на трофическую активность Daphnia magna и возможность использования данного показателя для оценки токсичности сточных вод и состояния при родных водоемов.

Эксперименты проводились в растворах ацетатов Ni2+, Cu2+, Co2+, Zn2+, Pb2+, с концентрацией 5,0 … 0,03 мг/л, приготовленных на отстоянной водопроводной воде методом последовательного разведения. Для определения трофической активности дафний в растворы солей помещали по 5 рачков 6-8-дневного возраста, оставляли их на сутки, корм не добавляли. Через сутки в пробы помещали водоросли Chlorella vulgaris Beijer. На спектрофлуо риметре «Флюорат-02-Панорама» измеряли интенсивность флуоресценции сред сразу после добавления водо рослей и по прошествии 1 часа.

БИОРАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ Установлено, что трофическая активность дафний уменьшается в присутствии каждого из металлов, начиная с концентрации - 0,03 мг/л. Определена корреляция между содержанием в среде ионов металлов и трофической активностью дафний для растворов ацетатов Pb(II), Co(II) и Ni(II) в интервале концентраций 0,03-1,25, 0,03 0,15 и 0,03 - 0,07 мг/л, соответственно.

Показатель трофической активности дафний оказался более чувствительным для определения токсичности рас творов солей тяжелых металлов, чем стандартный метод биотестирования, что свидетельствует о возможности его применения в качестве критерия оценки состояния природных и сточных вод.

ФАУНА БЕНТОСНЫХ ИНВАЗИОННЫХ ВИДОВ ВЕРХНИХ ПЛЕСОВ КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДО ХРАНИЛИЩА Яковлева А.В.

Казанский государственный университет, Казань, d.bugensis@mail.ru Проблема биологических инвазий в последние десятилетия привлекает повышенное внимание, что вызвано про никновением чужеродных видов из одного региона в другой и усилением их влияния на структурно функциональную организацию экосистем. Инвазионные виды считаются одной из основных угроз для биоразно образия экосистем. Несколько видов высших ракообразных и моллюск Dreissena polymorpha (Pallas) встречались на Средней Волге еще до создания каскада водохранилищ. В 1960–1970-х г резко возросло число инвазионных видов в зообентосе Куйбышевского водохранилища в результате целенаправленного выпуска беспозвоночных для улучшения кормовой базы рыб. В последние десятилетия интенсифицировался процесс уже стихийного рас пространения вселенцев по водохранилищам Волги.

В целом Куйбышевское водохранилище, включая его верховье, выделяется среди многих водохранилищ Волги и других водоемов РФ большим количеством инвазионных видов. В верхних плесах водохранилища (Волжский, Камский и Волжско-Камский) из 277 выявленных таксонов на долю вселенцев приходится 10.8% всего состава зообентоса. По разнообразию среди вселенцев особо выделяются ракообразные – в основном представители Понто-Каспийского комплекса фауны. Из 40 бентосных инвазионных видов, указанных для всего Куйбышевско го водохранилища, в его верхних плесах их выявлено 30, из которых 3 – полихет, 2 – олигохет;

1 – пиявок, 5 – моллюсков, 19 – ракообразных (гаммарид – 9, корофиумы – 2, кумовые и мизиды – по 3, узкопалый рак Astacus leptodactilus (Eschscholz) и креветка Macrobrachium nipponense (De Haan)). Впервые нами для Куйбышевского водохранилища указаны следующие виды: олигохета Potamothrix heuscheri (Bretscher), северо-американский моллюск Physella acuta (Draparnaud), ракообразные Stenocuma cercaroides Sars, Dikerogammarus villosus (Sowinsky) и Pontogammarus robustoides (Sars).

Если сравнивать состав чужеродных бентосных видов верхних плесов Куйбышевского водохранилища с други ми водоемами, то видно, что он относительно близок к другим водохранилищам Волги и водоемам Северо запада РФ. В рассматриваемой акватории представлены все инвазионные виды, обнаруженные в Рыбинском и Иваньковском водохранилищах. Лишь половина состава видов-вселенцев указана для бассейнов крупных рек Белоруссии. Моллюск Dreissena bugensis (Andrusov) и полихета Hypania invalida (Grube) отмечены во многих пресноводных бассейнах Европы и Северной Америки. Наименьшее сходство характерно для фауны ракообраз ных. Чужеродный вид Lithoglyphus naticoides C. Pfeiffer пока еще не указан для бассейна Верхней Волги. Крайне редкий в верхних плесах Куйбышевского водохранилища байкальский бокоплав Gmelinoides fasciatus (Stebbing), широко распространен в бассейне Верхней Волги, Ладожском, Чудском и других водоемах Северо-запада РФ.

Моллюски D. polymorpha и D. bugensis наиболее широко распространенные инвазионные виды в пресноводных бассейнах Европы и Северной Америки. Они обычно становятся видами-эдификаторами в специфических кон сорциях, в состав которых входят преимущественно другие бентосные вселенцы и ряд представителей абориген ной фауны.

Таким образом, в верхних плесах Куйбышевского водохранилища инвазионные виды стали важными элемента ми донных сообществ, доля которых в численности и биомассе всего зообентоса составляет около 70%.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ ЭНДОФИТНЫХ БАКТЕРИЙ ИЗ КЛУБЕНЬКОВ РАСТЕНИЙ ФАСОЛИ (PHASEOLUS VULGARIS L.) Ахмадеева Э.М., Маркова О.В.

Башкирский государственный университет, Уфа, elya140888@mail.ru Эндофитные бактерии встречаются во всех тканях и органах различных видов растений, в том числе и в клубеньках бобовых растений, в которых численность культивируемых бактерий, не относящихся к Rhizobiaceae, может составить от 104 до 107 КОЕ/г клубенька. Возникает вопрос о возможной роли этих бактерий в симбиозе с растением. Мы предположили, что так же, как и эпифитные ризосферные бактерии, эндофиты клубеньков могут обладать полезными для растений свойствами. С этой целью был проведен скрининг эндофитных бактериальных ассоциаций из клубеньков растений фасоли (Phaseolus vulgaris L.), способных подавлять рост фитопатогенов, стимулировать рост корней и сохранять в своем составе ризобий после длительного хранения и пересевов. Полевые опыты по инокуляции фасоли бактериальными ассоциациями проводили в 2007-2008 гг на серой лесной почве и черноземе выщелоченном. По данным семенной продуктивности растения оказались наиболее отзывчивы на инокуляцию ассоциацией Ф4, которая способствовала увеличению массы семян на 19% (серая лесная почва) и 28% (чернозем), и ассоциацией Ф6, обеспечившей повышение урожая семян на 25% по сравнению с контролем. Обработка ассоциацией Ф5 привела к увеличению на 30% семенной продуктивности растений фасоли в смягченных условиях засухи 2008 г. на серой лесной почве, но в критически засушливых условиях на черноземе в 2 раза снизила урожай. Указанные ассоциации были отобраны для изучения их бактериального состава.

Для идентификации бактерий использовали Определитель бактерий Берджи. Три ассоциации были разделены на 12 штаммов, изучены морфолого-культуральные признаки их колоний и клеток, а также физиолого биохимические свойства. По результатам проведенных исследований, мы пришли к выводу, что изученные штаммы относились к Rhizobium sp. (420, 530 и 621), Bacillus megaterium (411, 412, 413, 511, 512, 521, 610, 622) и Bacillus sp. (522).

Колонии Rhizobium sp. на бобовом агаре на 3-и сутки инкубации при 28°С составляли 8 мм в диаметре, имели белый цвет, слизистую консистенцию и прозрачный ровный край, клетки под микроскопом были подвижными, палочковидной формы размером 0.51.5 мкм. Окраска по Граму отрицательная. Рост на МПА не обнаружен.

Колонии Bacillus megaterium были кремовые, кремово-желтые, полусухие, имели ровный край с прозрачным ободком, диаметр колоний от 10 до 14 мм. Суточная культура под микроскопом имела клетки палочковидные 1.52-5 мкм, для штамма 522 – размер клеток составил 0.82.5 мкм. Споры изученных штаммов имели эллипсовидную форму и занимали центральное положение. Все штаммы были грамположительными, оксидазоотрицательными, проявляли каталазную активность, не росли в анаэробных условиях, гидролизовали крахмал, не утилизировали цитрат, малонат, лизин, орнитин, утилизировали сорбит и инозит, не росли на средах с маннитом, лактозой, глюкозой, сахарозой с добавлением бромтимола блау. Положительную уреазную активность имели все штаммы кроме 522, 622, активность -галактозидазы была отрицательная, фенилаланиндеаминазы – положительная.

В дальнейшем предполагается изучить свойства этих штаммов, обеспечивших повышение продуктивности инокулированных растений, в системах in vitro и in planta.

СОДЕРЖАНИЕ АФК В РАЗЛИЧНЫХ КОМПАРТМЕНТАХ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК В УСЛОВИЯХ ГИПОКСИЧЕСКОГО СТРЕССА Бердникова О.С., Ершова А.Н.

Воронежский государственный педагогический университет, Воронеж, olgaberdn@mail.ru При действии гипоксического стресса в растениях происходит накопление активных форм кислорода (АФК), таких как супероксидные анион-радикалы, перекисные, гидроксильные радикалы, пероксид водорода. Ранее нами было показано, что образование АФК в тканевых гомогенатах растений происходило даже в условиях кратковременной гипоксии. Исследовали скорость образования супероксидного анион-радикала и пероксида водорода в различных клеточных компартментах (митохондриях, хлоропластах, цитоплазме) 10-дневных проростков гороха, подвергнутых воздействию (3-9 ч) гипоксии и среды диоксида углерода (100 %). Продукцию супероксидного анион-радикала (супероксида) определяли спектрофотометрически по накоплению адренохрома, ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ содержание пероксида водорода – с использованием пероксидазы и о-дианизидина. Выделение митохондрий и хлоропластов проводили методом дифференциального центрифугирования, контролируя чистоту по маркерным ферментам (сукцинатдегидрогеназа) и хлорофиллу. Показано, что через три часа действия на растения гипоксии и СО2 – среды накопление супероксида происходило только в хлоропластах клеток и оно превышало уровень контроля в 2,5 – 3 раза. В митохондриях и цитоплазме в первые часы опыта количество супероксида было на уровне аэрируемых растений. Через 6 часов влияния гипоксии и среды диоксида углерода количество супероксида в хлоропластах клеток снизилось в 1,5 – 2 раза по сравнению с трехчасовым действием различных газовых сред. В митохондриях и цитоплазме уровень супероксида наоборот начинал возрастать. В митохондриях произошло увеличение уровня супероксидного анион-радикала на 20 – 60 %, а в цитоплазме – на 20 – 40 % по сравнению с контрольными растениями. На протяжении последующих часов опыта накопление супероксида отмечалось только в цитоплазме, а в митохондриях и хлоропластах происходило снижение исходного уровня супероксида. К концу опыта (9 час) количество супероксида в цитоплазме возросло в 2,5 – 3,5 раза по сравнению с контрольными необработанными растениями. В хлоропластах скорость образования супероксидного анион радикала в условиях гипоксии была на уровня контроля, а в СО2 – среде – на 40 % выше уровня аэрируемых растений. В митохондриях растительных клеток продолжалось снижение количества супероксида как в условиях гипоксии, так и в среде высоких концентраций диоксида углерода. Продукция пероксида водорода в митохондриях, хлоропластах и цитоплазме в условиях гипоксического стресса менялась так же, как и содержание супероксида. Таким образом, при исследовании было впервые показано накопление супероксидного анион-радикала и пероксида водорода в различных клеточных компартментах растений гороха. Отмечено, что в первые часы гипоксического стресса накопление супероксида и пероксида водорода происходит только в хлоропластах клеток. А в митохондриях и цитоплазме содержание данных АФК начинало возрастать только через 6 часов. При увеличении сроков экспозиции в цитоплазме продолжалось дальнейшее накопление супероксида и пероксида водорода, а в митохондриях и хлоропластах оно снижалось до уровня контрольных растений. Высокие концентрации СО2 усиливали эффекты гипоксии на продукцию АФК во всех клеточных компартментах.

ВЛИЯНИЕ СЛАБОГО ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПЕРЕКИСНЫЙ ГОМЕОСТАЗ МИКРОМИЦЕТА TRICHODERMA VIRIDE Борисова И.В., Лазарева Е.С., Игнатова О.С., Смирнов В.Ф.

Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского, Н.Новгород, laser.85@mail.ru Микромицеты играют важную роль в биоповреждении природных и синтетических промышленных материалов, что связано с высокой лабильностью их метаболических процессов, которая обуславливает значительные адаптационные возможности. В настоящее время, наряду с химическими способами защиты (фунгицидные вещества, химические присадки), широкое применение находят и физические: ионизирующее излучение, ультразвук, электрохимическая защита, обработка электрическим и магнитным полем, которые также существенно подавляют развитие микроорганизмов.

Слабые магнитные поля, характеризуются низким повреждающим действием в отношении промышленных материалов (отсутствие термального и механического эффекта), вследствие чего их исследование является перспективным в рамках проблемы биоповреждений. В то же время, физиолого-биохимические механизмы действия полей на метаболизм микромицетов изучены недостаточно. Одним из важных биохимических процессов, характеризующих степень стрессового воздействия на живые организмы, в частности, на грибы, является перекисное окисление липидов (ПОЛ) биомембран. Следует отметить, что сведения о влиянии физических факторов на ПОЛ у микромицетов практически отсутствуют.

В связи с этим целью нашей работы было исследование влияние слабого импульсного магнитного поля на перекисный гомеостаз микромицета Trichoderma viride.

Объектом исследования служил штамм Trichoderma viride ВКМ-1117. Культура выращивалась на полной питательной среде Чапека-Докса на качалках (200 об/мин). На 14 сутки культивирования мицелий гриба помещали на 30, 90 и 150 минут в слабое импульсное магнитное поле (пачки из 20 импульсов длительностью мкс с амплитудой 1.5 мТл, следующих с частотой 15 Гц). Интенсивность ПОЛ оценивали по содержанию в мицелии диеновых (ДК) и триеновых коньюгатов (ТК). Активность внутримицелиальной каталазы определяли по скорости расщепления пероксида водорода. Концентрацию белка оценивали по методу Лоури. Все измерения проводили сразу после обработки магнитным полем.


Было установлено, что воздействие магнитного поля в течение 30 и 90 минут вызывает снижение содержания ДК на 30 и 40%, соответственно. 150- минутная экспозиция повышала содержание ДК на 60 %. Зависимость ТК от времени воздействия поля имела сходный характер. Активность каталазы недостоверно возрастала после 30 и 90 минут и достоверно снижалась на 12 % после 150 минут воздействия. Содержание белка в мицелии ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ снижалось на 15% после 30 и 90 минут и на 5% после 150 минут воздействия поля. Выход белка в культуральную жидкость возрастал на 40% при всех экспозициях.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что слабое импульсное магнитное поле может оказывать мембранотропный эффект, связанный, в частности, с нарушением целостности биомембран, что подтверждается возрастанием выхода белка на всех временных интервалах действия этого фактора. Более короткие экспозиции, предположительно, вызывают замедление метаболических процессов, что проявляется в снижении интенсивности ПОЛ. При увеличении длительности воздействия и росте повреждающего эффекта ПОЛ возрастает, и запускаются адаптационные механизмы, связанные с синтезом специфических белков, обладающих антиоксидантным действием (тиоредоксинов, глутаредоксинов, металлотионеинов и др.).

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И ГАЗОВЫЙ СОСТАВ ЭВТРОФНОГО БОЛОТА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Бубина А.Б.

Томский государственный педагогический университет, Томск, 05alla@mail.ru Роль болот Западной Сибири в формировании потоков газообразных соединений углерода огромна, что обусловливает необходимость изучения эмиссии парниковых газов. Интенсивность выделения парниковых газов определяется микробиологической активностью. Многие ученые считают, что в переувлажненных болотах активность микрофлоры проявляется только в окислительных условиях торфяной залежи (ТЗ). Вопрос о микробиологической активности всей ТЗ остается открытым.

Целью данной работы было исследование газового состава (выделение СО2 и СН4) и динамики численности микроорганизмов, участвующих в процессах трансформации органического вещества торфа, в профиле ТЗ эвтрофной болотной экосистемы в зависимости от гидротермического и окислительно-восстановительного режимов за период вегетации 2009 года. Определение концентрации СО2 и СН4 в ТЗ проводили «peepers» методом. На протяжении всего вегетационного периода в ТЗ определяли уровень болотных вод (УБВ), окислительно-восстановительный потенциал и температуру. Микробиологический анализ включал определение:

аммонификаторов – на МПА;

микроорганизмов, усваивающих минеральный азот – на КАА;

аэробных целлюлозолитических микроорганизмов – на среде Гетчинсона-Клейтона;

денитрификаторов – на простой среде для денитрификаторов.

Объектами исследований послужили торфяные залежи пункта 1 (естественная залежь) и пункта 2 (залежь с элементами агролесомелиорации) эвтрофного болота «Таган» (Томская область). Мощность залежей составляет 3–3,5 м.

По результатам исследований, проведенных в условиях умеренно влажного вегетационного периода 2009 г.

(ГТК=1,22) установлено, что все слои ТЗ обоих пунктов наблюдений активны. При этом концентрация диоксида углерода в ТЗ п. 1 изменялась от 0,047 ммоль/л до 1,44 ммоль/л, концентрация СН4 – от 0,0000326 до 0, ммоль/л. Концентрация СО2 в ТЗ п. 2 варьировала в пределах от 0,041 ммоль/л до 1,840 ммоль/л, концентрация СН4 – от 0,000042 до 0,134 ммоль/л. Установлено, что в среднем в ТЗ п. 2 диоксида углерода образовалось на 25% больше по сравнению с естественным участком (п. 1), чему благоприятствовали снижение УБВ до с 23 см до 53 см за период вегетации, преобладание окислительных условий до глубины 100–120 см и прогревание залежи до летних температур. При этом на п. 1 сформировались более анаэробные условия: УБВ до середины июля находились у поверхности, а окислительные условия преобладали до глубины 20–40 см, что способствовало более активному процессу образования СН4 по сравнению с ТЗ п. 2 (в среднем метана образовалось на 40 % больше). По результатам исследований микрофлоры и газового состава установлено, что агролесомелиорация способствовала улучшению водно-воздушного режима в ТЗ п. 2, что в свою очередь привело к активизации процессов превращения минерального азота (на 30 %), разрушения целлюлозы (в 1,2– раза), денитрификационных процессов (до 9 раз), а также к повышению активности образования СО2, по сравнению с естественным участком (п. 1). Таким образом, в результате активизации аэробных процессов разложения органического вещества торфа в ТЗ п. 2 усилились процессы образования СО2, тогда как в профиле ТЗ естественного участка (п. 1) преобладали процессы образования метана. В целом полученные данные позволяют расширить представление о функционировании болотных экосистем и оценить интенсивность биохимических процессов во всем профиле ТЗ эвтрофного болота.

Работа выполнена при поддержке Государственного контракта № 02.740.11.0325 и грантов РФФИ (№№ 09-05 00235, р-офи 09-05-99007).

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ ВЛИЯНИЕ PSEUDOMONAS AUREOFACIENS НА ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ Бурова Ю.А., Лукаткин А.А., Седойкина А.С., Ибрагимова С.А.

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск, julenja@bk.ru В сельском хозяйстве для повышения урожайности культурных растений широко применяют азотные и фосфорные удобрения, чрезмерное использование которых приводит к загрязнению окружающей среды и их накоплению в продуктах питания. Использование биопрепаратов, характеризующихся ростстимулирующими свойствами, позволит снизить количества вносимых химикатов. Перспективным направлением в этой области является использование ризосферных бактерий р. Pseudomonas, имеющие ряд преимуществ по сравнению с другими микроорганизмами. Обработка семян и растений биопрепаратами способствует их интенсивному развитию, а внесение на поля – оздоровлению почвенной микрофлоры. Псевдомонады – естественные обитатели ризосферы растений, синтезирующие биологически активные вещества, положительно влияющие на рост сельскохозяйственных культур. Стимуляция роста растений происходит за счет образования бактериями в процессе своей жизнедеятельности таких вторичных метаболитов как индолил-3-уксусную кислота и цитокининподобные вещества.

На кафедре биотехнологии ведутся исследования биопрепарата, полученного на основе нового штамма Pseudomonas aureofaciens. Была показана высокая антифунгальная активность биопрепарата к ряду фитопатогенов, которая сохранялась в течение длительного времени. Для подтверждения ростстимулирующих свойств исследуемого биопрепарата проводили обработку семян томата и пшеницы путем замачивания: опыт – биопрепарат: вода (1:100), контроль – водопроводная вода.

Замачивание семян томата в культуральной жидкости бактерий не повлияло на скорость их прорастания, но способствовало ускоренному развитию проростков. Длина ростков томата в опытных вариантах в 2-3 раза превысила длину контрольных ростков.

При обработке биопрепаратом семян пшеницы уже через 72 часа всхожесть составила 100%, в то время как в контроле – 30%. Также отмечено лучшее развитие как корневой, так и вегетативной части проростков.

Таким образом, показано положительное влияние нового вида биопрепарата на развитие культурных растений.

ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПЕРЕКИСНЫЙ ГОМЕОСТАЗ ХЛОРОПЛАСТОВ ГОРОХА Васильева Е.А., Яшина Е.С.

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Н.Новгород, katelyn@bk.ru Слабые электромагнитные поля (ЭМП) различных диапазонов могут взаимодействовать с живыми системами, вызывая значительные изменения их состояния. Так показано, что слабые ЭМП могут изменять внутриклеточную концентрацию ионов и сродство белков к Са2+ [1]. Однако вся последовательность причинно следственной связи между «приёмником» ЭМП и биохимическим и физиологическим откликом остается не до конца раскрытой. Целью нашей работы стало исследование влияния импульсного магнитного поля (ИМП) на уровень продуктов перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему защиты в хлоропластах гороха.

Объектом исследования служили 14-дневные растения гороха Pisum sativum L. сорта «Альбумен», выращенные в лабораторных условиях. Обработке полем подвергали целые растения в течение 15, 30, 60 и 120 мин. ИМП (пачки из 20 импульсов длительностью 227 мкс с ампитудой 1500 мкТл, следующих частотой 15 Гц) создавали с помощью генератора фирмы Electro-Biology Inc. Контролем служили растения, выдержанные в течение экспозиции в условиях нормального геомагнитного поля. Состояние мембран оценивали по содержанию продуктов перекисного окисления липидов (ППОЛ): диеновым коньюгатам (ДК) и основаниям Шиффа (ОШ).

Состояние антиоксидантной системы оценивали по активности супероксиддисмутазы (СОД), аскорбатпероксидазы (АП) и содержанию аскорбиновой кислоты (АК).

При воздействии ИМП уровень ППОЛ оставался вблизи контрольного, и только после 120 минут обработки полем, концентрация ДК достоверно уменьшалось на 10%. ИМП повышало активность АП, достигавшую в точке 60 минут 140% от контроля. Содержание АК оставалось неизменным, кроме 60-минутной экспозиции, где оно повышалось до 140%. Ответ СОД на действие ИМП носил немонотонный характер. На фоне общего повышения активности фермента точка максимума приходилась на 15 минут и составляла 175 % от контроля, затем активность приближалась к контрольной и снова возрастала.


Таким образом, импульсное магнитное поле не вызывало значительных изменений содержания продуктов перекисного окисления липидов. Полученные результаты позволяют заключить, что антиоксидантная система ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ хлоропластов компенсировала возможное повреждающее действие ИМП. Быстрая активация СОД объясняется ее ключевой ролью на первом этапе АО-защиты. При её работе образуется пероксид водорода, в ликвидации которого в хлоропластах главным образом участвует аскорбатпероксидазный цикл [2], чем объясняется более поздняя, по сравнению с СОД, активация его компонентов – аскорбатпероксидазы и аскорбиновой кислоты.

Подобный ответ антиоксидантной системы может обуславливать устойчивость пластид к данному физическому воздействию.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕАКЦИИ БАКТЕРИЙ НА РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ Васильченко А.С.

Оренбургский государственный университет, Оренбург, avasilchenko@gmail.com Атомно-силовая микроскопия (АСМ) в микробиологических исследованиях занимает особое место благодаря возможности исследовать биологические объекты с высоким разрешением при минимальном воздействии на структуру образца. В этой связи, целью нашей работы стало исследование действия различных факторов на бактерии, для анализа механизмов и последствий которого была использована АСМ.

В качестве модельных объектов были выбраны Escherichia coli К 12 и Bacillus cereus IP 5832. Бактерии выращивались на LB-бульоне (Sigma-Aldrich) 22 ч, 37° С. Образцы после опытного воздействия исследовались на атомно-силовом микроскопе SMM-2000 (ЗАО «КПД», Зеленоград), с последующей обработкой результатов штатным программным обеспечением. Статистическую обработку проводили посредством программного обеспечения AtteStat, работающей в среде MS Excel.

Исследование воздействия на бактерии биогенного вещества было выполнено на примере антибиотиков. Было проанализировано действие ампициллина из группы лактамных антибиотиков и тромбоцитарного катионного белка (ТКБ), относящегося к классу катионных антимикробных пептидов. Действие ампициллина на B.cereus привело к дезорганизации наружного пептидогликанового слоя и снижению жесткости клеток, в тоже время, действие ампициллина на E.coli выразилось в появлении аномально удлиненных форм клеток при видимой целостности их поверхности и с сохранением механической прочности клеток. Действие другого антимикробного агента - ТКБ на E.coli заключалось в формировании пор на поверхности клеток, изменением размерных характеристик клеток, а также снижением модуля Юнга по сравнению с контролем. В отношении B.cereus действие ТКБ зафиксировано только по изменению шероховатости поверхности клеток.

Для оценки реакции бактерий на действие веществ абиогенной природы нами были выбраны различные наноматериалы: фуллерены и их производные, а также одно- и многостенные нанотрубки. Было установлено, что С60-фуллерены и их производные, функционализированные карбоксильными группами, не приводят к достоверным морфологическим изменениям бактериальных клеток. Фуллерены, функционализированные аминными группами, демонстрируют высокое сродство к поверхности E.coli. Контакт подобных фуллеренов приводит к существенному изменению морфологии клеток. Контакт клеток E.coli и препарата одностенных нанотрубок содержащий до 20 % примесных элементов, привел к появлению на поверхности бактерий образований различного размера, излитию целлюлярного содержимого в среду, что сопровождалось уплощением клеток. Напротив, инкубация бактерий с одностенными и многостенными нанотрубками, имеющими высокий уровень очистки от примесей (97,64-99,97 %), не вела к значимым изменениям морфологии клеток.

Таким образом, получены данные, позволяющие говорить о микроорганизмах как о потенциальных индикаторах присутствия в среде различного спектра веществ, обладающих мембранповреждающими свойствами.

Использование атомно-силовой микроскопии в подобного рода исследованиях позволяет получить уникальную информацию об объекте, недоступную другим методам микроскопии. Все сказанное определяет возможность использования микроорганизмов как тест-объектов и атомно-силовой микроскопии как основного метода оценки различного рода воздействий.

РАСЧЕТ ПРОДУКТ/СУБСТРАТНЫХ КАНАЛОВ В ФОТОСИСТЕМЕ II ЦИАНОБАКТЕРИЙ THERMOSYNECHOCOCCUS ELONGATUS Габдулхаков А.Г.1, Донцова М.В. 1, Заенгер В. Институт белка РАН, Пущино, Россия, azat@vega.protres.ru Свободный университет, Берлин, Германия ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ Фотосистема II (ФС II) - сложный пигмент-белковый комплекс, в котором происходит первая стадия преобразования световой энергии, приводящая к разложению воды на молекулярный кислород, протоны и электроны. Разрешение имеющихся пространственных структур ФС II не позволяет идентифицировать молекулы воды и кислорода и, соответственно, проанализировать систему каналов подающих воду к Mn4Ca кластеру (каталитическому центру фотосистемы) и отводящих полученный молекулярный кислород и протоны в люмен.

Используя определенную нами структуру ФС II из Th.elongatus c максимальным на данный момент разрешением 2.9, были рассчитаны и охарактеризованы девять возможных траекторий продукт/субстратных каналов.

Анализ полученных каналов позволил предположить, что пять наиболее узких отвечают за транспорт протонов, два гидрофильных отвечают за подачу воды к Mn4Ca кластеру, а два наиболее широких и гидрофобных служат для вывода молекул кислорода от Mn4Ca кластера. Выход кислорода через один из кислородных каналов, вероятно, регулируется за счет конформационных изменений аминокислотного остатка Lys 134 субъединицы PsbU. Теоретические расчеты кислородных каналов были экспериментально подтверждены с помощью полученных пространственных структур комплексов фотосистемы II из Th.elongatus с диметилсульфоксидом с разрешением 3.4 и инертным газом криптоном с разрешением 4.5.

Работа финансировалась Программой поддержки ведущих научных школ Программой МКБ РАН, Федеральным агентством по науки и (НШ-4435.2010.4), инновации (ГК № 02.740.11.0295), грантом РФФИ.

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И СОДЕРЖАНИЕ ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ В КОМНАТНЫХ, ДИКОРАСТУЩИХ И КУЛЬТИВИРУЕМЫХ IN VITRO ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЯХ Гафиятова Э.И., Пархимович И.В., Фатыхова Д.Г., Абдрахимова Й.Р., Ильинская О.Н.

Казанский государственный университет, Казань, ellzik13@mail.ru.

Известно, что лекарственные растения содержат уникальные комплексы биологически активных веществ, часто вторичного происхождения, обуславливающие широкий спектр их фармакологических эффектов, в том числе антимутагенных. Поиск природных антимутагенов представляется актуальным в связи с увеличивающимся объемом техногенных загрязнений и связанных с этим ростом числа заболеваний.

Объектами служили экстракты из листьев целого ряда лекарственных растений: дикорастущих - чистотела большого (Chelidonium majus), мать-и-мачехи обыкновенной (Tussilago farfara) и др., комнатных - алоэ древовидное (Aloe arborescens), каллизии душистая (Callisia fragans), а также суспензионных культур женьшеня японского (Panax japonicus), диоскореи дельтовидной (Dioscorea deltoidea) и видов полисциас (Polyscias filicifolia, P. fruticosa), любезно предоставленные проф. А. М Носовым (ИФР РАН, Москва). Были применены SOS-хромотест с использованием тестерных штаммов Salmonella typhimurium и E. coli PQ 37 и ДНК повреждающий Rec-тест с использованием штаммов E.coli, дефектных по ДНК полимеразе 1- pol A, с нарушением эксцизионной репарации - uvr A и пострепликативной репарации - rec A, а также спектрофотометрическое определение содержания флавоноидов (в пересчете на рутин) в лекарственном сырье.

Было установлено, что соки A. arborescens, C. fragans, T. farfara, Ch. majus обладают ярко выраженными антимутагенными и десмутагенными эффектами, зафиксированными по снижению фактора индукции SOS ответа у использованного мутантного штамма (E. coli PQ 37). Наибольший биоантимутагенный эффект отмечен у Ch. majus при разведении сока в 100 раз (0.001 мг/мл), а наибольший десмутагенный – в 10 раз (0,01 мг/мл).

Тесты на токсичность и мутагенность с использованием тестерных штаммов Salmonella typhimurium и E. coli PQ 37 показали отсутствие у всех исследуемых экстрактов мутагенных свойств, кроме таковых Ch. majus и T.farfara, мутагенность которых составила соответственно 5.1 ед. и 9.13 ед. при допустимой норме в 6 ед.

Результаты исследования антигенотоксических свойств сока Ch. majus показали, что наивысший эффект наблюдается при совместном действии фурацилина и сока Ch. majus на штамм pol A, что выражалось в существенном снижении генотоксического действия фурацилина. На штаммах uvr A и rec A антигенотоксический эффект сока Ch. majus был существенно ниже. Антигенотоксическая активность Dioscоrea delfoidea наблюдалась при использовании в эксперименте 100% экстракта во всех трех штаммов, а экстракта Panax japonicus на штаммах uvr A и pol А.

Антимутагенное и антигенотоксическое действие исследуемых растительных экстрактов обсуждается с данными экспресс-диагностики по выявлению разных вторичных метаболитов в растительном сырье, а также количественным содержанием флавоноидов, обладающих антиоксидантной активностью.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ ОТБОР ГИБРИДНОГО МАТЕРИАЛА КАРТОФЕЛЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЕПРОДУКТОВ Гизатуллина А.Т.1,Гимаева Е.А.2,Сташевски З.2,Черезов С.Н. Казанский Государственный Университет, Казань, Severyanka88@yandex.ru;

ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии, Казань Продукты быстрого питания - картофель фри, пеллеты, чипсы, картофельные хлопья занимают определенное место в обеспечении населения продовольствием. Цель нашей работы состояла в оценке селекционного материала картофеля по морфологическим, техническим и биологическим показателям для выведения высокопродуктивных сортов, пригодных для промышленной переработки.

Объектом наших исследований служила гибридная популяция картофеля 4 года выращивания, полученная при скрещивании сорта Утенок (Пензенский НИИСХ, ВНИИ картофельного хозяйства) и сложного межвидового гибрида 50-03, который был создан в ВНИИ Защиты Растений (г. Санкт-Петербург) на основе сорта Дезире Solanum tuberosum L. и 4 диких видов картофеля (S. polytrichom, S. simplicifolium, S. verrucosum, S. licarna). Нами было изучено 64 гибрида с нумерацией от 6-24-1 6-24-67 по продуктивности, морфобиологическим показателям и структуре урожая в результате выделились следующие гибриды: 6-24-11, 6-24-16, 6-24-24, 6-24-25, 6-24-60, 6-24-61, 6-24-67. После уборки урожая в клубнях картофеля определено содержание сухого вещества и крахмала с помощью измерения плотности клубней картофеля в воде. Оптимальное содержание сухого вещества в клубнях, обеспечивающее максимальный выход и качество картофелепродуктов (картофель фри, хрустящий картофель), было установлено у 14 гибридов (22%). У 12 гибридов (19%) было выявлено оптимальное содержание крахмала в клубнях. Для производства хрустящего картофеля и картофеля фри наиболее пригодны клубни с содержанием редуцирующих сахаров 0,2-0,4%. Содержание редуцирующих сахаров в клубнях устанавливали с использованием реактива Самнера (на воздушно сухую массу). Заданным параметрам соответствовали 3 гибрида: 6-24-23 (0,19%), 6-24-49 (0,23%) и 6-24-31 (0,4%). В клубнях 11 гибридов (17%) содержание редуцирующих сахаров было близким к оптимальному (0,4-0,6%).

От степени потемнения сырой мякоти клубней напрямую зависит качество получаемых картофелепродуктов.

Среднее значение данного показателя по комбинации Утенок х 50-03 во время уборки было на уровне 7,5± балла по девятибалльной шкале (9 баллов – потемнение отсутствует). Слабое (7 баллов) и очень слабое ( баллов) потемнение мякоти клубней было показано более чем у половины изученных 33 (52%) гибридов. В случае 4 (6%) гибридов (6-24-13, 6-24-25, 6-24-55, 2-24-57) потемнение отсутствовало (9 баллов).

С помощью компьютерного моделирования построены закономерности распределения гибридной комбинации картофеля по потемнению мякоти клубней, продуктивности, структуре урожая. В результате комплексного изучения гибридов комбинации скрещивания Утенок х 50-03 было выявлено 7 (11%) номеров столового назначения (6-24-25, 6-24-11, 6-24-16, 6-24-61, 6-24-24, 6-24-60, 6-24-67) и 2 (3%) номера пригодных для переработки картофелепродуктов (6-24-10, 6-24-44).

СОДЕРЖАНИЕ ПРОЛИНА И ПИГМЕНТОВ У РАСТЕНИЙ ТЕХНОГЕННЫХ ЗАСОЛЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ Грачева К.С., Рязанова Д. А.

Пермский государственный университет, Пермь, grachevaksunia@rambler.ru Засоление является одним из наиболее важных экологических факторов внешней среды, которые отрицательно влияют на процессы роста и развития растений. В настоящее время увеличение засоленных почв связано с последствиями антропогенного воздействия, и в частности, разработки месторождений. Выяснение биохимических и физиологических механизмов, функционирующих в растениях при воздействии стрессовых факторов, имеет важное значение для повышения солеустойчивости растений. Целью нашей работы явилось изучение влияния разного уровня техногенного засоления на содержание свободного пролина и пигментную систему растений. Объектами исследований были взяты растения, произрастающие в зоне неустойчивого (контроль) и устойчивого засоления в зоне солеотвалов Верхнекамского месторождения солей, такие как бодяк полевой, одуванчик Остенфельда, клевер ползучий, подорожник большой и мать-и-мачеха обыкновенная. В механизмах солеустойчивости растений ведущую роль играет накопление осмопротекторов, в частности пролина. Как показали результаты проведенных нами исследований, полынь обыкновенная и бодяк полевой в условиях устойчивого засоления накапливали больше свободного пролина, по сравнению с другими видами.

Вероятно, в адаптации этих видов к техногенному засолению пролин имеет существенное значение, повышая их солеустойчивость. Свободный пролин при стрессе обеспечивает поддержание клеточного гомеостаза и переход в новое адаптивное состояние. Он влияет на внутриклеточную регуляцию между цитоплазмой и вакуолями, ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ защищает ферменты и внутриклеточные структуры, инактивирует свободные радикалы, является источником углерода и азота для восстановления после действия стресса. У клевера ползучего и подорожника большого под влиянием высоких концентраций техногенных солей произошло снижение уровня пролина по сравнению с контролем. По-видимому, роль пролина в адаптации этих видов к условиям солевого стресса несущественна.

Содержание пигментов в листьях является одним из показателей их фотосинтетической активности.

Определение содержания хлорофилла а показало, что под влиянием антропогенного засоления у мать-и-мачехи и клевера произошло увеличение количества этого пигмента. Активация биосинтеза хлорофилла а, вероятно, способствует повышению адаптивных возможностей этих видов к действию техногенных солей. У полыни и бодяка влияние данного фактора привело к снижению количества как хлорофилла а, так и хлорофилла в.

Снижение уровня хлорофиллов, вероятно, связано с тем, что засоление оказывает существенное влияние на структурно-функциональное состояние хлоропластов. Оно угнетает синтез хлорофиллов, процесс циклического фосфорилирования и может вызвать деградацию хлоропластов. В условиях устойчивого техногенного засоления произошло увеличение количества каротиноидов у таких видов как бодяк и мать-и-мачеха. Повышение уровня каротиноидов, выполняющих протекторную роль, имеет адаптивное значение, т.к. они подавляют процесс накопления возбужденного синглетного кислорода, препятствуя, таким образом, окислительному стрессу, который возникает при действии различных неблагоприятных факторов, в том числе и при засолении.

ПРОДУКЦИЯ ЛИГНОЦЕРОВОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ НЕНАСЫЩЕННОГО ПРОИЗВОДНОГО БАЗИДИОМИЦЕТОМ LENTINULA EDODES Дербенева В.В.1, Цивилева О.М.2, Макаров О.Е.2, Чернышова М.П.2, Учаева И.М.3, Серяпин В.О.1, Панкратов А.Н.1, Никитина В.Е. Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов, tsivileva@ibppm.sgu.ru ;

Саратовский государственный технический университет, Саратов Изучение факторов, регулирующих процессы липогенеза съедобных грибов, давно привлекает внимание современных исследователей. Базидиомицет Lentinula edodes (шиитаке) – объект многолетних исследований, направленных на интродукцию этой ценной культуры с разнообразными лечебно-профилактическими свойствами в практику.

В работе использован штамм L. edodes F-249. Твердофазное культивирование проводили на агаризованных средах с пивным суслом, а также на природном субстрате, состоящем из смеси дубовых опилок и пшеничного зерна. Глубинное культивирование осуществляли на жидкой синтетической среде с глюкозой и аспарагином в течение 28 сут при 26оС. Липиды экстрагировали модифицированным методом С. Song с соавторами (1989).

Жирные кислоты (ЖК) анализировали в виде метиловых эфиров методом газожидкостной хроматографии.

Выявленные нами изменения ЖК состава общих липидов, происходящие по мере развития L. edodes F-249, оказались интересны тем, что в необычно значительной степени затрагивали длинноцепочечные ЖК. Так, появление пигментации мицелия, характерной для L. edodes при переходе к генеративной стадии развития, сопровождалось повышением содержания кислоты С24:1 до 4% от суммы ЖК. На стадии образования плодовых тел отмечалось заметное увеличение уровня ненасыщенных ЖК за счет ненасыщенной ЖК С24 ряда.

Представляло интерес детектировать кислоты указанного ряда при иных условиях культивирования шиитаке.

Использовали добавки метилфосфоновой кислоты (МФК) к синтетической среде глубинного культивирования. В диапазоне концентраций 1.0.106 - 1.0.103 моль/л МФК преобладающим ЖК компонентом С24 ряда в мицелии оказалась лигноцеровая кислота. В начальный период выращивания (2 сут) микромолярная добавка МФК наименее эффективна: в 12, 17 и 2 раза выше уровень С24:0 при 105,.104 и 103 моль/л МФК. После 4 сут культивирования достигнутая в присутствии 106 моль/л концентрация С24:0 не повышается, а содержание МФК 104 моль/л остается оптимальным по продукции лигноцеровой кислоты. Максимум продукции этой ЖК приходится на 7 сут роста. После 17 сут уровень С24:0 выше контрольного (без МФК) лишь при 106 моль/л добавки.

Динамика появления лигноцеровой кислоты в культуральной жидкости гриба совсем иная: максимум наблюдается для 2-сут культуры (оптимальна концентрация МФК 105 моль/л), а затем - спад, и через 7 сут роста С24:0 не детектируется (а именно это период наибольшего накопления ее мицелием, см. выше). После 9 сут роста концентрация внеклеточной С24:0 достигает в лучшем случае 1,25% от суммы ЖК (14-е сут, при моль/л МФК).

Факт продукции моноеновой ЖК С24 ряда, С24:1(cis-15), обнаруженной нами в тех же экспериментах, разумно связать с интенсификацией биосинтеза насыщенного производного на 7-е сут роста мицелия и процессами ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, МИКРОБИОЛОГИЯ десатурации ацильных цепей ЖК. Именно в этот период содержание С24:1(cis-15) тоже максимально: около 8% и 6% от суммы ЖК при 103 и 104 моль/л МФК соответственно. Более низкие концентрации добавки МФК неэффективны, С24:1(cis-15) обнаруживается на уровне десятых долей % от суммы ЖК в мицелии только 14-сут культуры. Таким образом, впервые обнаружена гиперпродукция длинноцепочечных ЖК С24 ряда под влиянием соединения фосфонатной природы в культуре высшего гриба.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.