Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук

Расширенный поиск
Том 65, № 3 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2020-65-3

263-274 103
Аннотация

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.

275-282 90
Аннотация

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.

283-291 81
Аннотация

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.

292-298 111
Аннотация

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.

299-309 90
Аннотация

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.

310-318 106
Аннотация

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.

319-327 113
Аннотация

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.

328-341 104
Аннотация

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.

342-351 81
Аннотация

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.

352-357 72
Аннотация

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.

358-364 91
Аннотация

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.

365-373 68
Аннотация

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.

374-378 92
Аннотация

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.

379-384 80
Аннотация

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.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


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