Изучены содержание активных форм кислорода, активность фенольной пероксидазы и уровни экспрессии генов, кодирующих отдельные защитные белки в рассаде картофеля, выращенной на субстрате с добавлением препарата на основе B. subtilis и зараженной Х-вирусом. Установлены уровень накопления активных форм кислорода и индукция компонентов защитной системы в листьях картофеля в присутствии данного препарата при заражении. Выявлено меньшее количество вирусного материала в опытных пробах рассады картофеля по сравнению с не обработанным B. subtilis контролем.

Исследовано содержание сумм фенольных соединений и флавоноидов в отдельных органах и траве трех видов череды (инвазивные виды – Bidens frondosus L. и Bidens connatus Willd., аборигенный вид – Bidens tripartitus L.), произрастающих в различных регионах Беларуси. Установлено, что максимальным накоплением соединений фенольной природы (сумм фенольных соединений и флавоноидов) характеризуются листья. Содержание данных метаболитов уменьшается в ряду «листья – соцветия – стебли и корни». Доля флавоноидов в листьях и соцветиях составляет в среднем 14 % от содержания фенольных соединений. Накопление фенольных метаболитов в траве растений череды олиственной, сростной и трехраздельной в зависимости от условий произрастания изменяется в среднем от 60, 55, 90 до 155, 130, 115 мг/г сухой массы, флавоноидов – от 7, 11, 8 до 20, 15, 19 мг/г сухой массы соответственно. Череда олиственная и сростная имеют более широкий диапазон варьирования сумм фенольных соединений в зависимости от условий произрастания, чем череда трехраздельная. В то же время сравнительный анализ сумм соединений фенольной природы в растениях разных видов череды, собранных в географически близких локалитетах, показал отсутствие значительных различий в содержании данных вторичных метаболитов в чужеродных и аборигенном видах.

С использованием метода РАМ-флуориметрии оценена эффективность функционирования переносчиков электронов в тилакоидных мембранах необработанных и подвергшихся тепловому воздействию 7-дневных проростков ячменя. Исследованы переходные состояния темнота–свет в хлоропластах после теплового воздействия. Выявлены термоиндуцированные изменения протекания линейного и циклического транспорта электронов в хлоропластах. Показана активация НАД(Ф)Н-зависимого электронного потока после воздействия повышенной температуры. Высказано предположение о регуляторной роли ΔрН тилакоидных мембран в распределении потоков электронов и адаптации фотосинтетического аппарата к стрессовым воздействиям.

В клетках микроводоросли Haematococcus pluvialis (штамм IBCE H-17) изучено накопление каротиноидов (каротиногенез) при их культивировании на питательных средах, дефицитных по биогенным элементам – азоту (N) и калию совместно с фосфором (K + P). Показано, что при выращивании гематококка на среде, дефицитной по К + Р, к 18-м суткам культивирования в клетках водоросли в основном накапливались астаксантин и β-каротин. Далее по уровню накопления, превышающему контроль (полная питательная среда), по убывающей следовали антераксантин, зеаксантин и виолаксантин, в то время как количество неоксантина и лютеина находилось на уровне контрольных значений. Каротиногенез в таких условиях протекал на фоне высокого содержания хлорофилла (a + b), сопоставимого с его уровнем в контроле. Напротив, при использовании питательной среды, дефицитной по N, накопление каротиноидов в клетках гематококка проходило на фоне снижающегося количества хлорофилловых пигментов. При этом к 18-м суткам культивирования в клетках водоросли накапливался преимущественно астаксантин, в меньшей степени – β-каротин. Содержание лютеина, антераксантина, зеаксантина и виолаксантина было ниже контрольных значений, а количество неоксантина находилось на уровне контроля. В целом накопление астаксантина в условиях дефицита N было более эффективным по сравнению с контролем (в 4,3 и 1,8 раза соответственно), а также при использовании питательной среды, дефицитной по K + P.

Изучен компонентный состав эфирного масла Monarda fistulosa L. при применении азотно-фосфорно-калийных (NPK) удобрений. Исследования проводились в 2011–2013 гг. в последовательно открывающихся полях на двух фонах – неизвесткованном и известкованном. Эфирное масло отгоняли на аппарате Гинзберга. Компонентный состав определяли методом газовой хроматографии на хроматографе Agilent Technologies 7820 A. Рассматривалась динамика накопления некоторых компонентов (γ-терпинена, п-цимена, гераниола, линалоола, 1,8-цинеола, тимола и карвакрола) в онтогенезе. С увеличением доз NPK концентрации гераниола, 1,8-цинеола, тимола и карвакрола, как и многих вторичных метаболитов, на обоих фонах изменялись по М-образной кривой. Содержание γ-терпинена, п-цимена и линалоола в основном зависело от случайного фактора. На основе изменения концентраций выделенных компонентов по сравнению с контрольным и фоновым значениями составлены ранжированные ряды вариантов применения удобрений для выращивания монарды с целью ее переработки на эфирное масло, используемое в фармацевтической, пищевой и парфюмерно-косметической промышленности.

Изучены процессы распространения речных раков в водных объектах бассейна р. Неман и определены тенденции в изменении численности популяций. Установлено постепенное исчезновение популяций как широкопалого, так и длиннопалого раков, отмечена быстрая колонизация водоемов полосатым раком. Появление в последние годы полосатого рака в отдельных изолированных карьерах и озерах, куда он мог проникнуть только с помощью человека, указывает на необходимость активной просветительной работы среди местного населения с целью разъяснения пагубности переселения полосатого рака в новые места обитания. Для сохранения аборигенных видов рака в водных объектах бассейна р. Неман необходимо как можно быстрее провести работы по их расселению в водоемы и водотоки, недоступные для инвазивного полосатого рака, с целью создания новых популяций.

Установлено, что обработка семян клевера лугового высокочастотным (ВЧ) электромагнитным полем и ВЧ плазмой, возбуждаемой на частоте 5,28 МГц при давлении 200 Па, оказывает стимулирующее действие как на прорастание семян, так и на рост и развитие растений, выращенных в лабораторных и полевых условиях. При плазменной обработке длительностью 5 мин наблюдается наибольший эффект – повышение энергии прорастания и всхожести семян, значительное возрастание биомассы побегов и корней. В то же время содержание фенольных соединений и флавоноидов в листьях растений снижается.

При воздействии ультрафиолета UVA (λ = 315–400 нм) и видимого света (λ > 400 нм) на водные растворы тиамина в смеси c рибофлавином тиамин окисляется в тиохром и оксодигидротиохром. Окисление тиамина в тиохром в аэробных условиях происходит с участием синглетного кислорода. В анаэробных условиях при воздействии ультрафиолета и видимого излучения на водные растворы тиамина последний в присутствии рибофлавина не окисляется. Тиохром в аэробных условиях под действием как синглетного кислорода, так и фотосенсибилизатора (рибофлавина в триплетном состоянии) окисляется с образованием оксодигидротиохрома. В анаэробных условиях окисление тиохрома с образованием оксодигидротиохрома происходит с участием фотосенсибилизатора рибофлавина в триплетном состоянии.

В работе обсуждаются возможные механизмы повреждения клеточных структур глаза вследствие инактивации тиамин-зависимых ферментов под действием интенсивного видимого света в присутствии эндогенного фотосенсибилизатора – рибофлавина.

В статье обобщен многолетний опыт интродукции на территорию Беларуси более 200 декоративных форм 62 видов хвойных. Приводятся сведения о биологических особенностях их роста и развития, устойчивости к болезням и вредителям в сравнении с основными видами.

Предлагаемый в соответствии с полученными результатами новый методический подход позволяет выявить перспективные садовые формы на основе учета генотипических особенностей роста и развития наиболее устойчивых в условиях Беларуси видов, что позволит сократить сроки их первичной оценки до 5–6 лет. Дана оценка регенерационной способности стеблевых черенков и разработаны технологические регламенты по организации выращивания посадочного материала растений.

Приведены результаты сравнительного исследования основных показателей биохимического состава плодов одновозрастных генеративных растений 5 интродуцированных сортов V. corymbosum разных сроков созревания – раннеспелого Weymouth, среднеспелых Bluecrop и Cоncord, позднеспелых Elizabeth и Atlantic, полученных традиционным (стеблевым черенкованием) и микроклональным способами вегетативного размножения. Установлено существенное влияние способа размножения на биохимический состав плодов, степень которого определялась химической природой его компонентов и генотипом растений. В зависимости от последнего в плодах клонированных растений выявлены неоднозначные изменения (в пределах 5–40 % относительно традиционных растений) в содержании сухих веществ, свободных органических, аскорбиновой и гидроксикоричных кислот, растворимых сахаров и пектиновых веществ, а также показателя сахарокислотного индекса. У большинства сортов различия между клонированными и традиционными растениями в накоплении биофлавоноидов характеризовались общей тенденцией – увеличением в первом случае их общего количества на 5–27 %, в том числе антоциановых пигментов – на 6–34 %. Установлено наибольшее позитивное влияние микроклонального способа размножения на содержание Р-витаминов в плодах позднеспелых сортов, особенно сорта Atlantik, при меньшей (в 3–6 раз) степени такого воздействия у сортов Weymouth и Concord на фоне доминирования отрицательного влияния у среднеспелого сорта Bluecrop. При относительной устойчивости соотношения компонентов Р-витаминного комплекса плодов голубики при использовании указанных способов размножения выявлены существенные сдвиги в составе антоцианового комплекса клонированных растений раннеспелого и особенно среднеспелых сортов в сторону снижения доли собственно антоцианов и увеличения таковой лейкоантоцианов по сравнению с традиционными растениями, достигавшие 1,5– 1,6-кратной величины у сорта Concord при противоположной направленности менее выраженных сдвигов у позднеспелых сортов.

У клонированных растений (за исключением сорта Bluecrop) установлен в 2,6–4,4 раза более высокий, нежели у их традиционных аналогов, интегральный уровень питательной и витаминной ценности плодов по совокупности 14 показателей биохимического состава при расположении сортов в соответствии со снижением степени данных различий в ряду: Atlantik > Elizabeth > Weymouth > Concord > Bluecrop, в котором наибольшими преимуществами в этом плане характеризовались позднеспелые сорта голубики.

Изучено влияние режима увлажнения почвы на интенсивность перехода ¹³⁷Cs в злаковые растения на примере пшеницы яровой. В условиях фитокомнаты с регулируемым климатом выполнен анализ накопления ¹³⁷Cs в побегах пшеницы яровой при режимах увлажнения почвы 40 % (недостаточная влагообеспеченность), 70 % (оптимальная влагообеспеченность) и 85 % (избыточная влагообеспеченность) от полной влагоемкости почвы на почвенных субстратах с оптимальным и низким содержанием основных минеральных элементов питания. По результатам вегетационного эксперимента показано, что увеличение влажности почвы от 40 до 85 % от полной влагоемкости существенно снижает содержание ¹³⁷Cs в побегах. Характер зависимости между увлажнением и накоплением ¹³⁷Cs надземными органами растений определяется агрохимическими особенностями почвы. На субстрате с оптимальным содержанием минеральных элементов питания разница в накоплении радиоизотопа надземными органами пшеницы между крайними по влагообеспеченности вариантами достигает четырехкратных значений, на субстрате с низким содержанием основных элементов питания – двукратных, при этом различия при влагообеспеченности 70 и 85 % отсутствуют. Выявленные зависимости не могут быть объяснены изменением содержания биодоступных форм ¹³⁷Cs в почве, поскольку данный показатель существенно не изменяется при различных режимах увлажнения.

Бактериальная пуриннуклеозидфосфорилаза (ПНФаза), в отличие от ПНФазы млекопитающих, способна подвергать фосфоролитическому расщеплению аденозин и его производные с образованием свободных азотистых оснований. Это позволяет использовать ПНФазу бактерий (при условии решения проблемы доставки этого фермента или его гена в клетки-мишени) в качестве пролекарственной терапии рака. Кроме того, ПНФаза в ложе опухоли может разрушать внеклеточный аденозин, который, как известно, защищает раковые клетки от противоопухолевого иммунитета.

В результате проведенного исследования сконструирован новый штамм Escherichia coli, продуцирующий химерный белок, молекула которого состоит из гомологичной ПНФазы, слитой с человеческим аннексином А5 – белком, проявляющим сродство к раковым клеткам. Продуцирующая способность штамма – продуцента химерного белка «Аннексин-ПНФаза» в отношении ПНФазы, рассчитанная по результатам реакции фосфоролиза инозина, составила 10 200 ед/мл культуральной жидкости. Полученный штамм предназначен для создания технологии получения новых противоопухолевых препаратов.

Сокращение площадей, занимаемых петрофитными степями европейской части России, в том числе в Самарской области, обусловленное отчуждением под сельскохозяйственные земли и высокой антропогенной нагрузкой, привело к снижению общей численности видов растений степной и горностепной флоры. Современное состояние видов этих фитоценотических групп в регионах зависит также от эколого-биологических особенностей представителей этих видов.

Объектом изучения является Atraphaxis frutescens (L.) C. Koch (Polygonaceae). На территории Самарского Предволжья и Заволжья изучена структура и современное состояние 21 ценопопуляции. В ходе работ использованы традиционные популяционно-онтогенетические методики и рекомендации. Выявлена неоднородность онтогенетических спектров, определены региональный базовый онтогенетический спектр ценопопуляций Atraphaxis frutescens, основные демографические параметры (в частности, для установления типа ценопопуляций использован критерий возрастности–эффективности Л. А. Животовского). На основании данных о популяционной структуре проанализирована эффективность охраны Atraphaxis frutescens в составе памятников природы регионального значения в сравнении с другими ценными природными комплексами, не имеющими природоохранного статуса. Установлено, что при низкой и средней нагрузке на растительный покров памятники природы способны обеспечить сохранность вида в регионе. Значимых отличий в онтогенетических спектрах ценопопуляций на охраняемых территориях и вне их не отмечено. В ценопопуляциях A. frutescens на охраняемых территориях заметно некоторое увеличение числа старых генеративных растений (на 31,4 %) и снижение доли субсенильных особей (на 7,1 %). Средняя площадь, занимаемая географической популяцией на территории охраняемых природных комплексов, составляет 850 м², средняя численность генеративных особей – 2011,7; вне охраняемых зон площадь, занимаемая популяцией, – 275 м², численность – 642,4 особи.

Таким образом, памятники природы способствуют лучшему сохранению площади, занимаемой географической популяцией, обеспечивают стабильность численности особей и пространственного их размещения, в том числе формирование крупных агрегаций особей и более равномерное распределение зарегистрированных агрегаций.