Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук

Расширенный поиск
Том 64, № 3 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2019-64-3

263-267 182
Аннотация

Представлены результаты сравнительного исследования влияния возраста привоя, изолирующего материала и сроков прививки на приживаемость представителей рода Abies Mill. Установлено, что представители рода Abies Mill. обладают высокой регенерационной способностью, что позволяет использовать в качестве привоя 2–4-летние черенки. Оптимальным подвоем являются видовые растения пихты корейской и цельнолистной. Спящие почки, а также почки, закрытые изолирующим материалом, не следует удалять, так как в последующем они трогаются в рост и участвуют в формировании кроны привоя. Приживаемость прививок существенно повышается при использовании в качестве изолирующего материала фоторазрушаемой ленты Buddy Tape, а при прививке в условиях открытого грунта – при защите прививаемых растений притеночной сеткой.

268-276 373
Аннотация
Изучены физиолого-биохимические свойства (активность роста и кислотообразования, протеолитическая активность, устойчивость к NaCl, антагонистическая активность) выделенных из природных источников Беларуси штаммов молочнокислых бактерий вида Lactococcus lactis, перспективных для использования в качестве заквасочных культур для ферментированных кисломолочных продуктов и сыров.
277-285 218
Аннотация

Установлено, что для популяций длиннопалого рака мелководных озер и водохранилищ на юге Беларуси коэффициент Р/В (отношение продукции к биомассе) составляет 0,53, а для популяций глубоководных озер Витебской и Минской областей − 0,37 (средние значения близки к 0,5). Показатель смертности особей облавливаемой части популяции длиннопалого рака, начиная с возраста 3 года и более, колеблется в пределах от 45 до 68 % для каждого возрастного класса в течение года, что составляет примерно 50 % от уровня общей (промысловой и естественной) смертности особей каждого возрастного класса. На основании этих данных рекомендована доля ежегодного вылова раков − 45 % от промысловой части популяции. Принятая в правилах лова раков промысловая мера, равная 10,5 см и более, гарантирует участие самок длиннопалого рака в 1−2 периодах размножения. Промысловая мера соответствует средним значениям между максимальной скоростью роста особи, которая достигается у раков 5-летнего возраста, и суммарной наибольшей биомассой, которая отмечается у раков в возрасте 3 года.

286-291 222
Аннотация

С использованием ПЦР-анализа в режиме реального времени изучена конститутивная экспрессия генов PR-белков, кодирующих тауматин-подобный белок (TLP), пероксидазу класса III (TaPero), хитиназу (Chitin), глюканазу (Glucan), ингибитор протеаз (PrInh), оксалатоксидазу (OxOxid) и липид-переносящий белок (Ltp) в коллекционных сортах озимой пшеницы. Показано, что растения сортов с повышенной комплексной устойчивостью к листовым патогенам имеют более высокий конститутивный уровень экспрессии генов Chitin и PrInh (в особенности генов TLPTaPero и Glucan) по сравнению с неустойчивыми сортами. Предлагается использовать конститутивные уровни экспрессии генов TLPTaPero и Glucan для отбора сортообразцов озимой пшеницы с повышенной устойчивостью к комплексу листовых болезней.

292-301 357
Аннотация

В клетках природных бактерий Bacillus pumilus выявлены плазмиды размером от 6,2 до 8,5 т. п. н., копирующиеся в соответствии с механизмом «катящегося кольца» (RCR-типа) семейства pC194. Показано, что данные внехромосомные элементы достаточно широко распространены среди бактерий B. pumilus, циркулирующих на территории Беларуси (19 штаммов из 41 исследованного содержат RCR-плазмиды), и характеризуются генетическим полиморфизмом. Наиболее часто встречаются внехромосомные генетические элементы размером 7,7 т. п. н., идентичные плазмиде pBp15.1S из энтомопатогенного штамма B. pumilus 15.1. Остальные 6 вариантов плазмид отличаются друг от друга и от известных внехромосомных генетических элементов бактерий рода Bacillus. В клетках исследованных бактерий не выявлено репликонов, подобных pLS20.

302-310 377
Аннотация

Не вызывает сомнений необходимость изучения современного состояния ценотических популяций редких видов растений в природе для сохранения флористического и фитоценотического разнообразия на региональном и мировом уровнях. Цель нашего исследования – изучение современного состояния ценотических популяций редкого в бассейне Средней Волги Hedysarum grandiflorum Pall. Для характеристики онтогенетической структуры ценопопуляций применяли общепринятые демографические показатели: индекс восстановления, индекс замещения, индекс старения. Оценка популяций проведена по критерию «дельта-омега».

Выделены основные пути онтогенеза видов – нормальный, ускоренный и замедленный, отмечены перерывы в развитии особей, их омоложение и проявление квазисенильности. Большинство особей H. grandiflorum развиваются в нормальном и ускоренном темпе. Основным показателем для определения современного состояния популяций и их локусов является онтогенетическая структура. В качестве примера приведены сведения по онтогенетическому составу некоторых ценопопуляций H. grandiflorum на Чубовской Красной горке (Высокое Самарское Заволжье, Россия). Для популяций характерно преобладание генеративных особей. Из зарегистрированных ценопопуляций 11 характеризуется как зрелые, 9 – переходные, 2 – зреющие, 1 – молодая. Для пространственной структуры особей копеечника крупноцветкового свойственна агрегированность.

Для вида свойственны относительно узкий диапазон эколого-фитоценотических условий произрастания, большей частью патиентный тип жизненной стратегии. К числу лимитирующих развитие популяций экологических факторов следует отнести такие, как положение их на границе ареала, неконтролируемый выпас скота на участках, чрезмерную рекреацию территорий и степные пожары, карьерные разработки известняковых и меловых склонов, возникновение стихийных свалок бытового и строительного мусора, прокладку грунтовых дорог и строительство.

311-318 157
Аннотация

Основными морфологическими признаками, позволяющими идентифицировать большинство декоративных форм можжевельника горизонтального (Juniperus horizontalis Moench.), являются окраска хвои и габитус растений. При идентификации сходных по этим признакам декоративных форм следует учитывать тип хвои, положение веточек первого порядка и плотность их размещения на скелетных ветвях, длину веточек предпоследнего и последнего порядков, окраску растущих и одревесневших побегов, аромат хвои при растирании.

319-325 218
Аннотация

На основании результатов 9-летних исследований дана оценка регенерационной способности 20 сортов голубики высокорослой и 3 сортов голубики полувысокорослой, интродуцированных в Беларуси. Установлено, что регенерационная способность зеленых черенков голубики генетически детерминирована с разной степенью выраженности у того или иного сорта. Полученные результаты позволили классифицировать сорта голубики по корнеобразующей способности на три группы: легкоукореняемые (‘Elizabeth’, ‘Hardyblue’, ‘Northland’), среднеукореняемые (‘Blueray’, ‘Coville’, ‘Croatan’, ‘Darrow’, ‘Denise Blue’, ‘Herbert’, ‘Jersey’, ‘Northcountry’, ‘Reka’, ‘Rubel’) и трудноукореняемые (‘Bluecrop’, ‘Bluetta’, ‘Bluerose’, ‘Carolinablue’, ‘Duke’, ‘Earliblue’, ‘Nelson’, ‘Northblue’, ‘Patriot’, ‘Weymouth’). Достоверно показано, что сорта данной культуры, обладающие более высокой корнеобразующей способностью, продуцируют растения с большими биометрическими параметрами надземной сферы. Зеленые черенки голубики высокорослой и полувысокорослой обладают удовлетворительной регенерационной способностью, что позволяет использовать данный метод вегетативного размножения для получения посадочного материала этой культуры в Беларуси.

326-337 196
Аннотация

Изучены особенности аминокислотного состава участков белков классов «альфа + бета» и «альфа/ бета», склонных к структурным переходам. Данные получены путём сравнения разных трёхмерных структур белков с абсолютно идентичной аминокислотной последовательностью. В работе не рассматривались фрагменты белков, расположение атомов в которых невозможно определить методом рентгеноструктурного анализа. Судя по более высокому проценту остатков, находящихся в структурно неустойчивых фрагментах, белки класса «альфа + бета» менее стабильны, чем белки класса «альфа/бета». Наиболее частым структурным переходом является укорочение Nи C-концов альфа-спиралей и бета-тяжей. Найдены и полностью «исчезающие» (переходящие в койл) альфа-спирали и бета-тяжи, аминокислотный состав которых несёт в себе ценную информацию, позволяющую выявить фрагменты белков, которые способны к переходу от альфа-спиралей к бета-тяжам и обладают сходным аминокислотным составом как с «исчезающими» альфа-спиралями, так и с «исчезающими» бета-тяжами. Аминокислотный состав способных к полному «исчезновению» альфа-спиралей достоверно отличается от такового способных к полному

338-349 239
Аннотация

Утилизация животноводческих стоков, имеющих высокий инфекционный потенциал, на полях орошения ведет к длительному бактериальному загрязнению природных компонентов, в том числе растительной продукции. В мелкоделяночном полевом эксперименте оценена выживаемость санитарно-показательных бактерий в пастбищных травах при нормах полива их стоками свинокомплекса 270, 180 и 90 м3/га. Выявлено, что бактериальное обсеменение растений находится в прямой зависимости от нормы полива сточными водами (СВ). Так, через 21 день после полива наибольшее количество бактерий группы кишечной палочки и энтерококков при норме полива СВ 270 м3/га составило 6,5∙102 и 1,6∙103 КОЕ/г; при норме 180 м3/га – 102и 5,5∙102; при норме 90 м3/га – 55 и 3,5∙102 КОЕ/г соответственно. Через 10 дней при норме полива СВ 270 м3/га E. coli сохранялась в растениях, а при нормах полива 180 и 90 м3/га отсутствовала. Через 21 день данный микроорганизм отсутствовал в растениях во всех вариантах опыта. Для показателей E. coli, общего микробного числа (ОМЧ), энтерококков адекватна модель экспоненциального отмирания бактерий в растениях в зависимости от времени после полива СВ. По скорости отмирания микроорганизмы распределились следующим образом (в сторону убывания): E. coli (= 48 день–1), ОМЧ (= 0,089 – 0,17 день–1), энтерококки (= 0,086–0,10 день–1). Наименьшим время 10-кратного сокращения числа бактерий было у E. coli – 4,76 дня; для энтерококков оно варьировалось от 22,91 до 26,69 дня; для ОМЧ – от 13,37 до 25,77 дня. Полученные уравнения множественной регрессии позволили выявить наиболее значимые факторы, влияющие на численность бактерий, а также прогнозировать ее в рамках созданных моделей.

350-358 159
Аннотация

Интерлейкин-6 (ИЛ-6) рассматривается в качестве перспективной мишени для разработки противовоспалительной терапии при многих патологических состояниях (сепсис, аутоиммунная патология, аллергические заболевания). Цель данного исследования – разработка и изучение эффективности олигопептидов, предназначенных для связывания ИЛ-6. Для достижения цели были поставлены и успешно решены следующие задачи: на основании изучения трехмерных моделей молекулярных структур ИЛ-6 в комплексе с рецептором к ИЛ-6 и gp130 спрогнозированы структуры перспективных низкомолекулярных олигопептидов; для выявления максимально эффективного олигопептида проведена оценка их свободной энергии связывания с ИЛ-6; изучена эффективность олигопептидов по изменению концентрации ИЛ-6 в модельном растворе после контакта с экспериментальными олигопептидами.

В статье представлены результаты вычисления энергии связывания 62 пептидов, сконструированных с помощью программы PyMol, с ИЛ-6. Энергию связывания олигопептидов с ИЛ-6 рассчитывали в программе Chimera с помощью приложения AutodockVina. Представлены также результаты экспериментов in vitro, в которых синтезированные 7 секстапептидов, 2 тетрапептида и 3 трипептида взаимодействовали с рекомбинатным ИЛ-6. Эффективность пептидов рассчитывали по снижению концентрации цитокина в растворе в процентах от исходной концентрации.

Анализ свободной энергии связывания показал, что эффективность связывания увеличивается с возрастанием общего числа аминокислот, в частности ароматических, в олигопептиде. Корреляционный анализ показал, что метод молекулярного моделирования не является абсолютно эффективным для прогнозирования структуры олигопептида, однако может использоваться в качестве одной из предварительных ступеней анализа взаимодействия между молекулами и изучения оптимальных точек их соприкосновения для принятия решения о целесообразности синтеза и дальнейшего исследования лигандов. В результате экспериментов in vitro были определены два наиболее перспективных олигопептида для дальнейшего синтеза с целью использования их в качестве лигандов для связывания ИЛ-6 в плазме крови человека.

359-363 174
Аннотация

Создание аллотетраплоидных бруснично-голубичных гибридов является перспективным направлением в селекции брусничных. Однако получение таких гибридов затруднено из-за биологических особенностей тетраплоидной брусники обыкновенной. В связи с этим целью исследования было изучение жизнеспособности пыльцы тетраплоидной брусники обыкновенной, ее скрещиваемости с разными видами и межвидовым гибридом голубики в различные годы, а также подбор перспективных методов стимуляции роста пыльцевых трубок, завязывания гибридных семян и выращивания гибридных сеянцев.

В результате исследований установлено, что тетраплоидная брусника обыкновенная характеризуется низкой продуктивностью и жизнеспособностью пыльцы, хотя в отдельные годы ее жизнеспособность может достигать 10,7 %. Гибридные сеянцы в процессе роста постепенно погибали. На основе полученных данных предлагается применить ряд приемов для увеличения завязываемости гибридных плодов (опыление цветков смесью пыльцы, опыление в разные сроки жизни цветка, кастрация цветков без удаления венчика, реципрокные скрещивания, опрыскивание опыленных цветков растворами регуляторов роста и микроэлементов) и выращивания гибридных сеянцев (культура in vitro).

364-373 232
Аннотация

Изучено состояние территорий в условиях заповедности, действия крупных промышленных центров и загрязнения радионуклидами путем оценки изменения морфометрических и цитогенетических показателей вегетативных органов трех модельных видов-фитоиндикаторов. С помощью многомерного шкалирования выделено три кластера: первый объединяет территории крупных урбоценозов (г. Гомель + г. Минск), второй включает территорию, расположенную в зоне радиоактивного загрязнения (г. Хойники + зона отчуждения Полесского государственного радиационно-экологического заповедника), третий служит эталоном состояния среды (Березинский биосферный заповедник). Показано, что растения различной систематической принадлежности (Betula pendula Roth., Trifolium repens L., Allium cepa L.) могут выступать качестве биоиндикаторов состояния природной среды благодаря их чувствительности.

ОБЗОРЫ

374-384 237
Аннотация

Среди всего разнообразия современных наноматериалов можно выделить особый класс – наноцветы. Интерес ученых к данным наноструктурам обусловлен наличием у последних специфической топографии нанослоев, особое расположение которых позволяет получить значительно большее отношение площади поверхности к объему, чем у классических сферических наночастиц, что существенно увеличивает эффективность реакций на поверхности наноцветов. Основной способ применения наноцветов – использование их в качестве стабилизаторов ферментов. Последние представляют собой биосистемы с высокой активностью и субстратной специфичностью, но их использование ограничено высокой чувствительностью к среде, низкой воспроизводимостью экспериментальных результатов и наличием требований к комплексной очистке составляющих. Чтобы улучшить функционирование ферментов в различных условиях, разработаны органико-неорганические гибридные наноматериалы (название отражает связь неорганических компонентов в наночастицах с органическими материалами). Указанные наночастицы могут быть использованы в катализе, в качестве биосенсоров, а также для доставки лекарств. Это дало толчок развитию новой отрасли химии – химии гибридных наноматериалов, бурно развивающейся в настоящее время. Таким образом, изучение органико-неорганических гибридных нанокристаллов в области химии ферментных систем будет способствовать быстрому развитию бионаноматериалов и новых отраслей биотехнологии.



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