Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук

Расширенный поиск
Том 63, № 1 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2018-63-1

7-19 306
Аннотация

Исследованы физиолого-биохимические параметры проростков кукурузы после выдерживания семян, предварительно подвергнутых кратковременному воздействию высокочастотного (ВЧ) электромагнитного поля (ЭМП) и плазмы ВЧ разряда, в контролируемых оптимальных и неблагоприятных условиях хранения. При оптимальных условиях хранения предварительная обработка семян плазмой и ЭМП стимулировала рост и развитие проростков, содержание пролина соответствовало таковому у необработанных семян (оптимальный контроль) или несколько снижалось, общая активность пероксидазы увеличивалась. Ускоренное старение контрольных семян в течение 3 сут (стрессовый контроль) вызвало повышение электропроводности их экссудатов и замедление роста проростков на фоне увеличения содержания пролина и усиления пероксидазной активности. В экспериментальной группе с предварительной обработкой семян ЭМП исследуемые показатели сохранялись на уровне оптимального контроля, хотя пероксидазная активность была выше, чем у проростков из оптимального и стрессового контроля. У проростков, выросших из обработанных плазмой семян, наряду с замедлением роста отмечалось сохранение высокой пероксидазной активности и увеличение накопления пролина. В результате ускоренного старения в течение 7 сут всхожесть семян, обработанных плазмой, снижалась практически в 2 раза, значительно тормозилось прорастание, наблюдалось ингибирование активности пероксидазы в клетках корней. Содержание пролина в обработанных ЭМП образцах возросло на 51,8 %, а в обработанных плазмой – в 3 раза по сравнению с оптимальным контролем. Так как уровень пролина возрастает пропорционально увеличению степени и продолжительности воздействия неблагоприятных условий хранения, предполагается, что его накопление в проростках свидетельствует скорее о степени воздействия повреждающего фактора, а не о проявлении устойчивости к нему. Анализ эффективности различных режимов предпосевной обработки семян кукурузы показал, что воздействие ВЧ ЭМП на эту культуру может выступать индуктором повышения резистентности организма, обеспечивая сохранение физиологического качества семян при хранении и поддержание скорости роста растений или их выживание.

20-26 208
Аннотация

Представлены результаты экологического анализа местообитаний редких и исчезающих видов растений природной флоры в условиях Центрального ботанического сада НАН Беларуси. Объектами исследования являлись искусственные ценопопуляции Astrantia major L., Allium ursinum L., Lunaria rediviva L., Hedera helix L. Определены следующие количественные показатели: экологическая валентность, экологическая толерантность и бионтность четырех видов. Путем сопоставления экологической амплитуды и экологического оптимума найдены точки напряженности среды по отношению к экоморфам изучаемых видов.

 

27-32 271
Аннотация

Накопленный опыт интродукции гинкго двулопастного (Ginkgo biloba L.) свидетельствует о перспективности выращивания его на территории Беларуси. Вид характеризуется достаточно высокой зимостойкостью. Важным показателем адаптации является вступление в стадию плодоношения, что позволяет получать растения местной репродукции. Оценка роста и развития 17 декоративных форм гинкго двулопастного, привлеченных саженцами из питомников Республики Польша, показала, что растения успешно вегетируют, а незначительное (до 10 %) обмерзание побегов отмечается лишь у отдельных культиваров, выращенных в тепличных условиях.

33-38 181
Аннотация

Известно, что из-за односторонней несовместимости ценный для селекции дикий аллотетраплоидный вид картофеля S. stoloniferum может использоваться в скрещиваниях с культурным картофелем только в качестве материнской формы. Однако с цитоплазмой W/γ дикого вида связана мужская стерильность сортов картофеля, что ограничивает их использование в селекции. Изучение разнообразия генетических типов цитоплазм коллекции из 26 образцов S. Stoloniferum показало, что генный пул этого дикого вида наряду с цитоплазмой W/γ представлен цитоплазмами W/α, D/α, D/γ и редким типом цитоплазмы, который не укладывается в имеющуюся классификацию. Предполагается, что при обнаружении в генетическом пуле этого вида образцов с отличной от W/γ цитоплазмой могут быть получены межвидовые гибриды, на основе которых возможно выведение мужски фертильных сортов картофеля.

39-45 232
Аннотация

Приведены результаты сравнительного исследования содержания основных групп биофлавоноидов и дубильных веществ в плодах дикорастущей формы и 5 сортов Actinidia arguta (Киевская крупноплодная, Киевская гибридная, Ласунка, Пурпурная садовая и Сентябрьская), а также в плодах дикорастущей формы и 8 сортов Actinidia kolomikta (Превосходная, Ароматная, Достойная, Однодомная, Сентябрьская, ВИР-1, Вафельная и Ботаническая). Показано, что отличительной особенностью биофлавоноидного комплекса плодов обоих видов являлось отсутствие в его составе собственно антоцианов при доминировании у Actinidia arguta лейкоантоцианов, у актинидии коломикта – лейкоантоцианов и флавонолов. Селекционное улучшение обоих видов актинидии способствовало ингибированию в плодах биосинтеза биофлавоноидов, особенно у Actinidia arguta, у которой минимальные потери данных соединений установлены у сортов Киевская крупноплодная, Киевская гибридная и Ласунка. У Actinidia kolomikta наиболее высоким содержанием в плодах витаминов Р, превосходящим таковое у природной формы, характеризовались три сорта – Достойная, Однодомная и Вафельная.

46-52 193
Аннотация

Исследован аллельный состав генов короткостебельности Rht1, Rht2 и Rht8 в 75 сортах и линиях озимой пшеницы, которые могут представлять интерес для селекционного процесса пшеницы в Беларуси. Подтверждено влияние аллельных форм данных генов на высоту растений, а также проведена оценка их влияния на массу тысячи зерен, длину главного колоса, число колосков в главном колосе, массу зерна главного колоса, массу зерна с растения, количество зерен в главном колосе, а также общую и продуктивную кустистость. Выявлены источники аллелей Rht-В1b, Rht-D1b и Rht8c, приводящих к снижению высоты растения, которые могут быть использованы в маркер-сопутствующей селекции пшеницы.

 

53-63 181
Аннотация

Представлены результаты сравнительного анализа процесса стабилизации кариотипов у амфигаплоидов от скрещивания диплоидной ржи с мягкой пшеницей (С29 × R) и пшенично-ржаной замещенной линией 1R(1А) (1R(1А) × R). Показано, что в потомстве от скрещивания С29 × R происходит быстрая стабилизация кариотипа на октоплоидном уровне, и уже в F3 гибриды имеют геномную структуру ААВВDDRR с небольшим уровнем анеуплоидии преимущественно по хромосомам ржи, что свойственно всем октоплоидным тритикале. В гибридном материале от скрещивания 1R(1А) × R наблюдается тенденция к элиминации из кариотипа хромосом R-генома: в F3 не обнаружено хромосом 3R, 5R 6R и 7R, в F5 остались только пары 1R и 4R. При этом пара 1R заместила пару 1А, пара 4R у одних растений присутствует как дополнительная к полному комплекту хромосом пшеницы (AABBDD) в этой гомеологичной группе, у других – отсутствует, а в потомстве отдельных растений F4 отмечено формирование межгеномных замещений 4R(4А) и 4R(4В). В целом, преобладающей тенденцией стабилизации кариотипа в материале от скрещивания 1R(1А) × R является возврат к исходной пшенично-ржаной замещенной линии. Полученные данные свидетельствуют о существенном влиянии 1R(1А)-замещения на процесс стабилизации амфигаплоидов ABDR и о возможности получения в потомстве таких скрещиваний новых типов пшенично-ржаных гибридов.

 

64-72 283
Аннотация

Изучена расщепляющаяся по признаку экстремальной устойчивости к Y-вирусу картофеля популяция межвидовых гибридов, полученных c использованием дикого аллотетраплоидного вида Solanum stoloniferum. RAPD-ПЦР-анализ некоторых высокоустойчивых гибридов показал наличие специфического фрагмента OPA18600, отсутствовавшего у неустойчивых к вирусу образцов, а изучение нуклеотидной последовательности этого фрагмента с помощью автоматического анализатора позволило выявить его полную идентичность с последовательностью гена пероксидазы пятого типа культурного картофеля и высокую схожесть (более 90 %) с генами медного шаперона разных видов рода Solanum. Полученные даннные свидетельствуют о функциональной схожести изученной последовательности с генами ответа растительной клетки на стрессовое воздействие патогенов. Последовательность картирована на хромосоме V. Учитывая наличие расщепления в популяции по локусу OPA18600 при моногенном наследовании признака устойчивости и его гомологии с генами, кодирующими пероксидазы, предполагается, что данная последовательность не является частью собственно R-гена устойчивости к PVY, а относится к локусу, близко расположенному к гену NBS-LRR-типа и косегрегантно с ним наследуемому. Это дает основание для создания на основе выявленной нуклеотидной последовательности сиквенс-специфического ПЦР-маркера для идентификации источников устойчивости к PVY среди гибридов, полученных на основе аллотетраплоидного вида S. stoloniferum.

73-82 180
Аннотация

Рассматриваются сообщества Filipenduletum ulmariae Shvergunova et al. 1984 и Filipenduletum denudatae ass. nova, сформированные фитоценотически замещаемыми видами Filipendula ulmaria (L.) Maxim. и F. denudata (J. et C. Presl) Fritsch, в Беларуси. Оба синтаксона документированы синоптической таблицей (с выделением блока экологических и других показателей сообществ) и характеризуются определенными флористическим составом, диагностическими видами, синморфологией, хорологией и условиями среды обитания. Индекс флористического сходства ассоциаций Filipenduletum ulmariae и Filipenduletum denudatae соответственно равен 0,66 и 0,75. Аргументом для синтаксономического разграничения сообществ являются наличие своих групп дифференциаль- ных видов (в первой ассоциации преобладают ацидофилы, в другой – нитрофилы), различие в продуктивности (урожай надземной фитомассы травостоя сообщества Filipenduletum denudatae вдвое и более превышает показатели Filipenduletum ulmariae) и экологическом режиме экотопа (сообщество Filipenduletum denudatae более синантропно), хорологические особенности.

 

83-91 347
Аннотация

С помощью протокола FISK (Fish Invasiveness Screening Kit) проведено распределение чужеродных видов рыб Беларуси в зависимости от их потенциальной инвазивности. Так, если суммарный балл составлял 12 и выше, вид относили к группе с высокой степенью риска инвазивности, при суммарном балле в пределах от 1 до 12 – к группе со средней степенью риска, при его значении менее 1 – к группе с низкой степенью риска. Установлено, что из 18 чужеродных видов рыб, обнаруженных в естественных водоемах Беларуси, у 9 из них высок риск негативных воздействий на водные экосистемы страны. Показано, что виды-интродуценты, вселенные в естественные водоемы непосредственно человеком, имеют более высокий инвазивный потенциал, чем виды-аутовселенцы, проникшие самостоятельно по гидрологической сети с территории Украины. Отмечено, что в группу видов рыб с высокой степенью риска инвазивности на территории Беларуси в настоящее время следует относить натурализовавшихся ротана-головешку, карася серебряного, сазана и сомика американского. Обосновано также отнесение к группе высокого риска таких видов, как толстолобик белый, толстолобик пестрый, амур белый и бычок-песочник, ранее не включенных исследователями в данную группу.

 

92-98 228
Аннотация

Приводятся данные по видовому составу и численности жужелиц в дубраве грабово-кисличной (Carpineto-Quercetum oxalidosum), грабняках кисличном (Carpinetum oxalidosum) и зеленчуково-кисличном (Carpinetum galeobdoloso-oxalidosum) Беловежской пущи. Методом почвенно-зоологических раскопок собрано 115 экземпляров имаго жужелиц, относящихся к 23 видам. Установлено, что сообщества жужелиц в широколиственных лесах Беловежской пущи отличаются специфичностью своего состава и соотношения численности видов. Преобладали Pterostichus oblongopunctatus (входивший в число доминирующих видов во всех типах леса), Dyschirius globosus (грабняк кисличный), Notiophilus palustris и Pterostichus strenuus. Amara communis и Amara brunnea демонстрировали высокую численность в грабняке зеленчуково-кисличном, Notiophilus biguttatus – в дубраве кисличной. Сообщество жужелиц в коренном типе леса (дубраве кисличной) характеризовалось обедненным видовым составом.

99-106 189
Аннотация

В связи с малой изученностью популяций редких видов в природе исследования подобного рода еще долго будут востребованы при мониторинге природных комплексов. Целью нашего исследования являлось изучение современного состояния ценотических популяций (ЦП) редкого в бассейне Средней Волги лазурника трехлопастного (Laser trilоbum (L.) Borkh. (Apiaceae)), включенного в Красную книгу Самарской области. Некоторые особенности биологии и экологии этого вида изучены и в других регионах. Природные популяции вида почти не исследованы.

Нами изучена структура 22 ЦП L. trilоbum. В ходе работ применяли традиционные популяционно-онтогенетические методы. Плотность особей составляла 5,3–26,1 экз/м2. В онтогенезе L. trilоbum выделены прегенеративный, генеративный периоды и 8 онтогенетических состояний. Сенильные особи не отмечены. Для популяций свойственна флук- туационная динамика онтогенетического состава. Усредненный онтогенетический спектр для исследованных ЦП является одновершинным левосторонним, с преобладанием виргинильных особей. Оценка популяций проведена по критерию «дельта-омега» Л. А. Животовского (2001). Большинство ЦП являются молодыми, три – зреющими, одна – переходной. Наличие значительного числа молодых растений свидетельствует о высоких возможностях популяций L. trilоbum к самовосстановлению и поддержанию. Популяции модельного вида в изученных местообитаниях находятся в удовлетворительном состоянии. Возрастание антропогенной нагрузки негативно сказывается на структуре и состоянии ЦП.

107-112 165
Аннотация

Статья посвящена изучению растительного покрова южного склона Большого Кавказа (в пределах Азербайджанской Республики). Исследование данного региона проводили на основе космических снимков в период с 1976 по 2014 г. Для уточнения влияния антропогенных факторов было отмечено около 10 модельных участков на территориях Исмаиллинского, Кусарского и Кубинского районов. За истекшее время (почти 40 лет) велись регулярные наблюдения различными космическими системами. В результате проведенного мониторинга установлена динамика сокращения количества ценных пород деревьев и кустарников. Однако характер уменьшения числа древесных пород в различных природных регионах разный. В данном регионе функционирует Шахдагский национальный парк, который характеризуется не только биоразнообразием, но и своей уникальностью, так как является естественным эндемом эльдарской сосны. В связи различными экологическими факторами некоторые ценные породы из года в год сокращают свои ареалы, а некоторые находятся на грани исчезновения. Исследованный регион отличается ценнейшими лесными экосистемами. Здесь произрастают многочисленные редкие древесно-кустарниковые породы, хвойные и широколиственные растения (Betula pendula Roth, Faqus orieantalis Lipsky, Tilia cordata Mill., Quercus robus L.), кустарники (Rubus seaius L., Crataegus pentaguna W. et L., Rosa cinnamomeae L. и др.), обширные участники занимают Caprinus caucasica, Acer lactum, Acer campetre, Ulmus suberosa, относящиеся к редким древесным породам. Встречаются лесные фруктовые виды, такие как орех, лещина, боярышник, алыча, облепиха, лесная груша, кизил и многие другие полезные виды. В связи с вышеизложенным требуется создание новых государственных заказников и расширение национальных парков с целью охраны и защиты ценнейших пород, способствующих сохранению биоразнообразия в данном регионе и уменьшению антропогенного воздействия на естественную природу.

ОБЗОРЫ

113-125 317
Аннотация

В данном обзоре рассматриваются две оригинальные технологии в области клеточной биологии, перевернувшие наши представления о том, что происходит в процессе эмбрионального развития с белками, из которых построен организм человека. Эти технологии, появившиеся совсем недавно, привлекли самое пристальное внимание биологов и послужили мощным толчком для развития новых исследований, направленных на целевое изменение структуры и функционирования генетического аппарата клетки. Указанные технологии связаны с мезенхимальными стволовыми клетками и преследуют решение задач, стоящих перед генной терапией наследственных заболеваний человека. Первая технология использует индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, продукт обычных соматических клеток, которым придаются свойства эмбриональных стволовых клеток, т. е. способность превращаться в любую специализированную клетку организма. Вторая технология предлагает достаточно прос- той и выполнимый в условиях лаборатории прием редактирования геномов клеток, заключающийся в проведении на уровне генома генно-инженерных манипуляций, заканчивающихся устранением мутации, элиминацией дефектных генов или вставкой новых генов, лишенных каких-либо ошибок.

УЧЕНЫЕ БЕЛАРУСИ



ISSN 1029-8940 (Print)
ISSN 2524-230X (Online)