Исследованы физиолого-биохимические ответные реакции растений ярового ячменя на заражение гемибиотрофным фитопатогенным грибом Bipolaris sorokiniana. Показано, что данные ответы регулируются сигнальными путями с участием медиатора салициловой кислоты (СК), что связано с локализованным накоплением активных форм кислорода (АФК) в подвергшихся инфицированию и/или соседних клетках. Выявлено активирование выделенной из листьев ячменя на 1-е и 3-и сутки после грибного заражения микросомальной фракции НАДФН-оксидазы, которая, как известно, ответственна за быстрое образование АФК в растительных клетках под влиянием грибного заражения. При этом активность фермента пероксидазы, осуществляющего детоксикацию АФК, в частности Н₂О₂, на 1-е и 3-и сутки после воздействия увеличилась по отношению к контролю (незараженные растения) в 1,6 и 2,2 раза соответственно. Включение механизмов антиоксидантной защиты привело к стабилизации процессов перекисного окисления липидов через несколько суток после инфицирования. Показано достоверное возрастание в инфицированных тканях растений общего содержания водорастворимых фенольных веществ, оказывающих защитное действие на растения в условиях стресса, а также увеличение свободного пула эндогенной СК на 9 и 30 % в течение первых 24 ч и последующих 3 сут после инфицирования соответственно.

Полученные данные свидетельствуют о том, что эндогенная СК вовлечена в ответные реакции на заражение проростков ячменя Bipolaris sorokiniana и является необходимым элементом для активации SAR (systemic acquired resistance), что проявляется в накоплении свободной СК и уменьшении содержания ее конъюгированной формы в ответ на заражение.

В статье впервые приводятся данные по гаплотипическому разнообразию популяции лошади Пржевальского в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) и обсуждаются вопросы охранного статуса данного вида на территории Беларуси. Показано, что в настоящее время лошадь Пржевальского постоянно обитает на территории зоны отчуждения ЧАЭС в виде устойчивой популяционной группировки в условиях естественной свободы, для особей которой характерны типичный экстерьер и гаплотипическое своеобразие. Данные генетического анализа, проведенного на основе полиморфизма контрольного региона D-loop митохондриальной ДНК, показывают, что популяция лошадей Пржевальского имеет одинаковый гаплотип с особями украинской части популяции и выраженную генетическую дистанцию от других потомков этого вида из Аскании-Нова. Исходя из очень низкой численности лошади Пржевальского в мире и, соответственно, ее высокого международного природоохранного статуса, а также учитывая ценность и значимость свободно живущей популяции в зоне отчуждения ЧАЭС для естественного выживания вида в целом, вид Equus caballus przewalskii рекомендован для занесения в Красную книгу Республики Беларусь.

Показано многостороннее положительное действие препарата «Иммунакт-ГК» на основе  β-1,3-глюкана на растения томата, выращенные в условиях малообъемной гидропоники в защищенном грунте. Так, например, он оказывает стимулирующий эффект на биосинтез фотосинтетических пигментов и фотохимическую активность фотосистемы II хлоропластных мембран, индуцирует накопление фенольных соединений, способствует генерации активных форм кислорода, выполняющих сигнальную функцию и включающих естественные внутренние защитные механизмы, способствует стабилизации уровня окислительных процессов в листьях томата. Установлено, что в производственных условиях препарат «Иммунакт-ГК» по эффективности превосходит отечественный регулятор роста «Экосил», обеспечивая получение прибавки урожая томата до 5 кг/м².

Проведен молекулярно-генетический анализ ДНК больного муковисцидозом с целью определения природы мутации, лежащей в основе данного заболевания. ДНК была получена из фибробластов больного муковисцидозом согласно общепринятым методикам. Сконструированы праймеры к фрагменту ДНК в 10-м экзоне гена CFTR, в котором локализована одна из часто встречаемых мутаций - F508del, обусловливающая муковисцидоз. С помощью ПЦР-амплификации получен фрагмент ДНК, в котором содержится данная мутация. Электрофорез амплифицированного материала выявил один продукт ДНК размером около 153 пар нуклеотидов. Методом секвенирования по Сэнгеру установлена природа и последовательность нуклеиновых оснований выделенного фрагмента ДНК. Сравнение данных о нуклеотидной последовательности, полученных после секвенирования фрагмента у больного муковисцидозом, с аналогичными данными здорового человека показало наличие мутации на уровне 10-го экзона в положении 1521-1523 кодирующей последовательности гена CFTR, представляющей собой выпадение трех пар нуклеотидов, которая, по общепринятым представлениям, относится к мутации F508del. Анализ данных секвенирования позволил отнести данную мутацию к разряду компаудных гетерозигот.

Изучено влияние добавления в питательную среду хлорида марганца (II) в концентрации 0,01-25,0 мг/л на уровень хлорофиллов a, b и каротиноидов в клетках Chlorella vulgaris штамма С 111 IBCE C-19 при культивировании на протяжении 40 сут. Установлено, что динамика уровня всех трех фотосинтетических пигментов носит колебательный характер и в целом однотипна. При использовании всех вариантов питательной среды выявлены выраженные сдвиги содержания пигментов фотосинтеза на 7-10, 22-28 и 28-34-е сутки. B отдельных случаях в дополнение к указанным выявлены и другие сдвиги. Данная картина согласуется с описанной ранее для содержания внутриклеточного белка и подтверждает наличие функционально-метаболических перестроек клеток хлореллы в динамике роста культуры. Судя по состоянию фонда фотосинтетических пигментов, клетки культуры хлореллы остаются в метаболически активном состоянии и через 40 сут после начала их культивирования.

Исследованы сезонные изменения таксономической структуры и фотосинтетических пигментов фитопланктона в пелагиали, а также в литорали, заросшей разными видами макрофитов, и литорали без зарослей в двух сообщающихся озерах разного трофического статуса (северо-запад Беларуси). Установлено, что для мезотрофного оз. Обстерно весной характерна «фаза чистой воды» в пелагиали и низкая численность фитопланктона в литорали. В то же время высокая численность хризофитовых водорослей (Chrysophyta) вызывала «осеннее цветение» фитопланктона в мелководном макрофитного типа оз. Нобисто с низкой трофностью. Выявлены существенные различия в общей численности и таксономической структуре фитопланктона между пелагиалью и литоралью в обоих озерах. С помощью специального метода с использованием прибора Phyto-Pam для определения содержания пигментов различных групп водорослей - зеленых и диатомовых и общего хлорофилла а установлено, что общее содержание хлорофилла а имело выраженный сезонный цикл с пиком ранней осенью и низким содержанием весной в мезотрофном озере, а уровни хлорофилла а в литорали двух исследованных озер существенно различались. Согласно полученным данным, указанный метод может использоваться только для быстрого определения или грубой оценки содержания хлорофилла а в водоемах.

C использованием метода кольцевой полимеразной реакции (circular polymerase extension cloning, СРЕС) было проведено успешное клонирование кДНК гена глюкоамилазы Aspergillus awamori в интегративный вектор для мицелиальных грибов pH4Hyg. Вначале были проведены две полимеразные цепные реакции (ПЦР). В результате первой амплифицирована кДНК гена glaA, ранее клонированная в плазмиду на основе вектора pBluescript II SK(-), в результате второй - вектор pH4Hyg в линейной форме, содержащий промотор и терминатор целевого гена. Полученные ампликоны были очищены от компонентов смеси ПЦР. После 20 циклов реакции СРЕС была синтезирована конечная генетическая конструкция pH4HygPTgla, которая может использоваться в создании штаммов мицелиальных грибов, секретирующих глюкоамилазу в стабильной конформации, обладающую биотехнологически значимыми свойствами.

Представлен клинический случай проявления первичной врожденной глаукомы, синдрома дыхательных расстройств, бронхолегочной дисплазии, ретинопатии и перивентрикулярной лейкомаляции у недоношенного новорожденного. Для поиска патогенных вариантов использован метод высокопроизводительного полноэкзом-ного секвенирования. Учитывая данные о многофакторной этиологии исследуемых осложнений, проанализированы гены белков сурфактанта и гены, ассоциированные с ангиогенезом, ренин-ангиотензиновой и антиоксидантной системами. Выявлены молекулярно-генетические факторы риска развития врожденной глаукомы у недоношенного новорожденного: p.E229K CYP1B1 и p.R76K MYOC, а также полиморфные варианты в генах белков сурфактанта SFTPB (rs1130866, VNTR интрона 4) и SFTPC (rs4715, rs1124), фактора роста эндотелия сосудов VEGFA (rs2010963), синтазы оксида азота 3 NOS3 (rs1799983), белка связывания инсулиноподобного фактора роста 3 IGFBP3 (rs2854746), каталазы CAT (rs7943316), ассоциированных с развитием исследуемых инвалидизирующих осложнений.

В связи с происходящими в настоящее время изменениями в структуре промышленного производства необходимы поиск и разработка новых методов оценки загрязнения атмосферного воздуха летучими органическими соединениями. Для достижения этой цели достаточно эффективно могут быть использованы растения.

Изучены характер и закономерности изменения содержания хлорофиллов а, b и каротиноидов в листьях травянистых растений городской среды при разных дозах воздействия летучих органических соединений и их смесей в заданных условиях.

Результаты эксперимента подтвердили гипотезу о наличии особенностей и закономерностей формирования различных уровней пигментов фотосинтеза растений овсяницы тростниковой при действии неодинаковых по степени летучести загрязнителей через 1 и 3 сут после их введения. Также выявлены группы одинаково действующих на содержание пигментов веществ: на ранних этапах после обработки - пентана, гексана (сильнодействующие), бензола, бенз(а)пирена, о-ксилола (действуют слабее), бутилацетата (практически не проявляет ингибирующий эффект); на более поздних сроках - бенз(а)пирена, о-ксилола, пентана (сильнодействующие вещества), бутилацетата, гексана, бензола (действуют слабее).

Результаты проведенных исследований вносят вклад в изучение токсического действия летучих органических соединений на изменение содержания пигментов фотосинтеза и могут быть использованы для разработки методов оценки загрязнения атмосферного воздуха летучими органическими соединениями с использованием пигментов травянистых растений.

В статье приведены результаты исследований и проведен анализ опыта интродукции и использования представителей рода Chamaecyparis Spach. в условиях Беларуси. К перспективным для культивирования на всей территории республики отнесены декоративные формы кипарисовика горохоплодного. Декоративные формы кипарисовика Лавсона и кипарисовика нутканского рекомендуется использовать преимущественно в западных и юго-западных районах, в центральной части и северных областях их следует высаживать в защищенных от сквозных ветров местах или укрывать на зиму. Из декоративных форм кипарисовика туполистного в укрывной культуре можно использовать карликовые формы, не превышающие 0,5 м. Представители рода Chamaecyparis Spach. обладают достаточно высокой регенерационной способностью стеблевых черенков. Их укореняемость колеблется у большинства изученных декоративных форм от 60 до 100 %, что позволяет организовать выращивание посадочного материала в местных условиях.

Проведено сравнение полных последовательностей геномов хлоропластов и митохондрий диких (Hordeum vulgare subsp. spontaneum) и культурных (Hordeum vulgare subsp. vulgare) образцов ячменя с целью оценки их внутривидового разнообразия.

Объектами исследования стали 17 образцов ячменя, для которых было проведено секвенирование нового поколения (next generation sequencing - NGS) хлоропластной и примеси митохондриальной ДНК, полученных из фракции хлоропластов, изолированной методом дифференциального центрифугирования. Изучено также 5 полных последовательностей хлоропластного и 2 - митохондриального геномов ячменя, доступных в базе данных NCBI GenBank. При обработке полученных NGS-данных учитывали области гомологии внутри и между геномами.

Сравнительный анализ 22 хлоропластных геномов ячменя (10 H. vulgare subsp. vulgare и 12 H. vulgare subsp. spontaneum) выявил 107 полиморфных локусов: 9 INDEL (insertion or deletion), 79 SNP (single nucleotide polymorphism) и 19 полиморфизмов SSR-областей (simple sequence repeats). Из найденных SNP хлоропластного генома 20 были локализованы в экзонах генов.

Анализ 19 полных последовательностей митохондриальных геномов (8 H. vulgare subsp. vulgare и 11 H. vulgare subsp. spontaneum) показал более низкий уровень изменчивости данных органелл внутри вида: 1 INDEL и 22 SNP. Из 4 найденных в экзонах SNP 2 приходились на кодирующую область одного из генов малой субъединицы рибосом и 2 были расположены в экзоне псевдогена.

В результате исследования обнаружена высокая вариабельность хлоропластных геномов Hordeum vulgare при относительно низкой изменчивости митохондриальных геномов внутри данного вида. Выявлен ряд полиморфных локусов хлоропластного и митохондриального геномов, которые могут быть использованы для внутривидовой идентификации и филогенетических исследований. Доказана эффективность метода NGS смесей хлоропластной и митохондриальной ДНК для получения полных последовательностей органельных геномов ячменя.

B статье проведен анализ хорошо известных подходов, применяемых для ограничения численности одуванчика лекарственного в газонных травостоях и регулирования процессов роста газонных трав. На основе полученных собственных экспериментальных данных установлены наиболее эффективные сочетания препаратов для формирования чистых от многолетних сорняков газонных травостоев.

Основной вредитель декоративных посадок конского каштана обыкновенного (Aesculus hippocastanum L.). - каштановая минирующая моль, или охридский минер (Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986), чужеродный для фауны Беларуси инвазивный вид минирующих фитофагов. Ежегодно наблюдаемые вспышки массового размножения C. ohridella ведут к утрате кронами естественного внешнего вида и ранней дефолиации, что катастрофически сказывается на декоративных и рекреационных качествах зеленых зон. На основании данных многолетних исследований (2013-2019 гг.) дана количественная оценка физиологической вредоспособности, экологической обусловленной и общей вредоносности каштановой минирующей моли во всех 5 районах интродукции древесных растений в Беларуси. Значения показателей физиологической вредоспособности и общей вредоносности были минимальны для Северного и максимальны для Южного района интродукции древесных растений, статистически достоверно различаясь для большинства дендролого-интродукционных районов.

Известно, что многие штаммы бактерий рода Bacillus способны стимулировать рост растений и повышать их продуктивность. Однако сведений о влиянии бактерий на качество продукции зеленных культур крайне мало.

Изучено влияние двух штаммов бактерий рода Bacillus - B. subtilis М9/6 и B. amyloliquefaciens 23ТМ - на качество продукции рукколы культурной, выращиваемой в лабораторных условиях. Установлено, что внесение в торфяной субстрат штаммов B. subtilis М9/6 и B. amyloliquefaciens 23ТМ в концентрации 106 клеток/мл и в объемах 10 и 5 мл/л субстрата соответственно повышало содержание водорастворимых углеводов и витамина С, снижало содержание нитрат-ионов в листьях рукколы. При этом содержание витаминов Р и B₂ и продуктивность рукколы оставались на уровне контрольных значений.