WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

«The X International Conference “Plant Cell Biology In Vitro and Biotechnology” ABSTRACTS Kazan, October 14-18, 2013 УДК [581.17+663.1](063) The X International ...»

-- [ Страница 4 ] --

Федеральное бюджетное учреждение науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук E-mail: akulov-anton@mail.ru 1-Цис пероксиредоксин (1-Цис ПР) относится к группе тиоловых негемовых пероксидаз, катализирующих разрушение перекиси водорода, гидроперекисей липидов и пероксинитритов. Есть данные о его сигнальной и шапероноподобной функциях. У растений 1-Цис ПР экспрессируется в тканях семени, латеральных меристемах листьев, а также в ходе соматического эмбриогенеза в эмбриогенных культурах клеток. 1-Цис ПР является стресс-реактивным белком, и его экспрессия усиливается в ответ на определенные абиотические стрессоры (понижение температуры, дегидратация).

Нами экспрессия 1-Цис ПР была выявлена только в клетках морфогенного каллуса гречихи татарской, в неморфогенных культурах экспрессии 1-Цис ПР ни на уровне мРНК, ни белка не было обнаружено. Сравнение нуклеотидной последовательности кДНК морфогенного и неморфогенного каллусов показало, что они не имели различий. Было сделано предположение, что отсутствие экспрессии 1-Цис ПР в неморфогенных культурах может быть обусловлено рядом причин: изменениями в первичной последовательности промоторного участка гена, эпигенетическими изменениями, например метилированием промоторной области гена, а также нарушением функционирования сигнальных каскадов, регулирующих транскрипцию этого гена. В ряде работ показана активация гена 1-Цис ПР стрессовым фитогормоном – абсцизовой кислотой (АБК). Нами обнаружено, что добавление АБК в среду культивирования как морфогенной, так и неморфогенной культур гречихи татарской приводило к снижению прироста биомассы, однако не вызывало массовой гибели клеток.

К появлению мРНК гена 1-Цис ПР в неморфогенных культурах приводило их культивирование в течение 7 суток на среде с добавлением АБК в концентрации 20 мкМ. В морфогенных культурах экспрессия гена 1-Цис ПР наблюдалась в течение всего времени культивирования как на среде без АБК так и при ее добавлении.

Известно, что транскрипция гена 1-Цис ПР регулируется через цис-регуляторные элементы, чувствительные к уровню АБК в клетке. Мы предполагаем, что отсутствие экспрессии 1-Цис ПР в неморфогенных культурах гречихи татарской определяется меньшим содержанием АБК в неморфогенных культурах по сравнению с морфогенными, что характерно для неморфогенных культур других видов растений. В морфогенных культурах гречихи татарской конститутивная экспрессия гена 1-Цис ПР обусловлена достаточным уровнем внутриклеточной АБК и функционированием АБКиндуцированных сигнальных каскадов, вовлеченных в регуляцию соматического эмбриогенеза.

–  –  –

Kazan Institute of Biochemistry and Biophysics of the Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences.

E-mail: akulov_anton@mail.ru 1-Cys peroxiredoxins (1-Cys Prxs) are the thiol heme-free peroxidases playing important roles in antioxidation and cell signalling. They catalyze degradation of various peroxides, including hydroperoxides of phospholipids and peroxinitrites. In plants, 1-Cys Prxs are expressed in seed tissues, lateral leaf meristems and during somatic embryogenesis in embryogenic cell cultures. 1-Cys Prxs are stress-reactive proteins and their expression increase in response to specific abiotic stressors (low temperature, desiccation).

In tartary buckwheat, both gene and protein expression of 1-Cys Prx were observed only in morphogenic callus and absent in non-morphogenic one when calli were cultured on maintenance medium. The comparison of the nucleotide sequence of cDNA of 1-Cys Prx gene, both in morphogenic and in non-morphogenic calli indicated that they did not have differences.





It has been suggested that the absence of 1-Cys Prx expression in non-morphogenic callus could be due to a number of reasons: changes in the primary sequence of the gene promotor, epigenetic changes, such as the methylation, as well as the default of signal cascades regulating transcription of this gene. In a few papers, it was shown that 1-Cys Prx gene expression was activated by stress phytohormone abscisic acid (ABA). We found that ABA addition into cell medium led to decrease of callus fresh weight growth, but it was not accompanied by great cell death. The appearance of 1-Cys Prx mRNA in cells of non-morphogenic callus after its culture for 7 days on medium with the addition of 20 m ABA. In morphogenic callus, expression of 1Cys Prx gene has been observed during passage, both on ABA-free and ABA- supplemented culture media.

1-Cys Prx gene transcription is known to be regulated via cis-elements which are sensitive to intracellular ABA content. We suppose that absence of 1-Cys Prx mRNA in nonmorphogenic callus is caused by low level of ABA in contrast to morphogenic one. The low ABA level was observed also in non-morphogenic cell cultures of other plants. In morphogenic callus of tartary buckwheat, seems the constitutive expression of 1-Cys Prx gene due to an optimal content of intracellular ABA and normal functioning of signal pathways which are involved in somatic embryogenesis regulation.

–  –  –

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСА ФЕНИЛПРОПАНОИДОВ НА МОДУЛЯЦИЮ

ФЕРМЕНТОВ АНТИОКСИДАНТНОГО КОМПЛЕКСА В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК

ДИОСКОРЕИ ДЕЛЬТОВИДНОЙ И В РАСТЕНИЯХ КАРТОФЕЛЯ IN VITRO

Волкова Л.А., Урманцева В.В., Бургутин А.Б., Носов А.М.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук, Москва, e-mail: la-volkova@yandex.ru Исследовано влияние комплекса фенилпропаноидов (КФП), выделенного из экстракта корней родиолы розовой (Rhodiola rosea L.), на культуру клеток диоскореи дельтовидной (Dioscorea deltoidea Wall) и на растения картофеля in vitro с целью идентификации факторов, обуславливающих поддержание внутриклеточного редоксгомеостаза. Обнаружено, что обработка растений КФП в концентрации 100 мкМ приводит к снижению пероксидазной активности как в клетках D.d., так и в растениях картофеля, причем, в клетках D.d. данный эффект был более выражен. В присутствии НАДН, известного оксидазного субстрата пероксидаз (ПО), показано, что снижение пероксидазной активности связано с «переключением» пероксидазы на выполнение этим ферментом оксидазной функции. Этот эффект сопровождался как увеличением активности супероксиддисмутазы на 34%, так и повышением уровня ПОЛ также на 34%.

После предварительной обработки растений дифенилен иодониумом, ингибитором НАДФН-оксидазы, стимуляция данных процессов под действием КФП снижалась на 14 и 24%, соответственно, что предположительно указывает на участие «тандема» ПОНАДФН-оксидаза в генерации активных форм кислорода (АФК). Повышение уровня последних может быть результатом того, что действие экзогенного КФП опосредовано АФК, в свою очередь способными приводить к запуску адаптивных процессов в растительных клетках. Об этом свидетельствует обратимое увеличение уровня ПОЛ как в клетках D.d., так и в растениях картофеля в условиях окислительного стресса, вызванного действием параквата. При действии КФП в концентрации 100 мкМ в клетках D.d. по сравнению с картофелем наблюдалось большее снижение пероксидазной активности (в 3 раза по сравнению с 26% у картофеля) и незначительное снижение активности СОД, вероятно, вследствие ингибирования фермента высоким уровнем АФК. Уменьшение концентрации КФП приводило к повышению в клетках D.d. активности СОД и меньшему (по сравнению с100 мкМ КФП) снижению активности ПО, а в клетках картофеля даже способствовало усилению пероксидазной активности через 3 ч после действия КФП, что связано со способностью КФП переключать оксидазную / пероксидазную активности пероксидаз. Установлено, что наблюдаемые эффекты КФП включают в себя не только соответствующую модуляцию активностей антиоксидантных ферментов, но и прямое тушение активных радикалов кислорода. В отношении этого последнего эффекта, выявленного по интенсивности снижения в препаратах уровня супероксид-аниона, КФП значительно превосходил действие индивидуальных антиоксидантов – салидрозида и аскорбиновой кислоты, ингибирующая активность которых была в 5 раз меньше таковой КФП. Таким образом, КФП, обладая антирадикальной активностью и способностью участвовать в модуляции ферментов антиоксидантного комлекса, может регулировать уровень АФК, которые выступают как регулятор редокс-статуса растительной клетки.

–  –  –

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт риса Российской академии сельскохозяйственных наук,, 350921, Россия, Краснодар, п.

Белозерный, ГНУВНИИ риса факс: (8612) 29-49-91, тел. 918 6295299, e-mail: serggontchar@mail.ru Популяции дигаплоидных линий нашли широкое применение в молекулярно-генетических исследованиях при маркировании и локализации локусов генов хозяйственно ценных признаков.

Культивирование пыльников является частью методик закрепления гетерозисного эффекта по методу Струнникова В.А. и методу, разработанному во ВНИИ риса. Получение популяции дигаплоидных линий риса применяют на нескольких этапах методик закрепления гетерозисного эффекта, для удаления полулетальных генов, а также гомозиготизации материала.

Состав питательных сред имеет важное значение для интенсификации процесса получения каллуса, и в конечном итоге дигаплоидных растений. Разные генотипы предъявляют разные требования к виду и концентрации в среде элементов питания, поэтому в каждом конкретном случае необходимо экспериментальным путем определять оптимальный состав среды для данного генотипа. Составы сред, рекомендуемых для подвидов риса japonica и indica значительно различаются. Для подвида риса japonica более эффективно использование сред N6, МS. Среда Не 5, М 8, ХМ-2 лучшие результаты дает для сортов подвида indica. Для гибридов разработана среда SK3, но наилучшие результаты получены при использовании половины неорганических солей среды N6, в комбинации с органическими компонентами среды МS. Для сортов подвида japonica используют гормон роста 2,4D -2 мг/л; при 10 мг/л этого вещества увеличивается процент образования каллуса, но снижается частота регенерации зеленых растений, более высокая концентрация эндогенных гормонов нужна для сортов подвида indica. Для культивирования пыльников риса предложено несколько новых сред.

В задачи нашего исследования входило изучение эффективности использования для индукции каллуссообразования 6 питательных сред, четыре из которых являются производными среды N6, но отличаются от нее по содержанию гормонов, в средах С и RZ изменено также содержание солей.

Для высадки на среду использовали пыльники 67 гибридных комбинаций:

гибриды между дигаплоиными линиями одной гибридной комбинации, между российскими сортами, между российскими и зарубежными образцами, межподвидовые гибриды. Для высадки отбирали побеги с расстоянием между флаговым листом и предпоследним листом, у которых составляло 5-10 см. Холодовая обработка метелок проходила в течение 5-12 дней при температуре 70С. Стерилизацию проводили в течение 20 минут 20% раствором промышленно выпускаемой «Белизны» (5,5 г, Cl/л).

Из рассматриваемых 6 вариантов сред, две (RZ и C) повышают каллусогенез в 7 раз по сравнению со средой N6 рекомендуемой международным институтом риса ( IRRI). Среды RZ и C по выходу каллуса достоверно не различались, остальные значительно уступали им по данному признаку. Однако гормональный состав их различен. Если среда RZ содержит как нафтилуксусную кислоту так и 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту, то среда С, только 2,4-D. 2,4-D. по сообщениям многих авторов повышает процент каллусообразования, но в последующем может привести к снижению количества получаемых регенерантов.

Таким образом, среды с повышенным содержанием солей KNO3, KH2PO4, MgSO4·7H2O, MnSO4·4H2O, ZnSO4·7H2O, H3BO3, CaCl2·2H2O, а также более высоким содержанием витаминов и регуляторов роста (Rz, C), обеспечивают более высокий выход каллуса в комбинациях с сортами российской селекции по сравнению с общепринятой для подвида japonica средой N6. Формула среды по содержанию гормонов Rz (мг/л): 2,4D ( 0,5) +НУК ( 2) +КИН ( 0,5); С: 2,4D ( 0,5) +КИН ( 0,5).

Содержание солей в среде Rz (мг/л): KNO3 (3134), KH2PO4 (540), MgSO4·7H2O (370), MnSO4·4H2O (22,3), ZnSO4·7H2O (8,6), H3BO3(6,2), CaCl2·2H2O (440)

–  –  –

The state scientific institution the All-Russian scientific rice research institute of the Russian academy of agricultural sciences, 350921, Russia, Krasnodar, Belozernyi, ARRI.

Fax: (861) 229-49-91, ph. 918 6295299, e-mail: serggontchar@mail.ru Populations of double haploid have found wide application in molecular and genetic researches at marking and localisation of loci of genes of economic valuable traits. Anther culture is a part of techniques of fastening heterosis effect on Strunnikov V.A. method and a method developed in ARRI. Reception of population of double haploid lines of rice apply at several stages of techniques of fastening heterosis effect, to removal of semilethal genes, and also for homosigotisation of material.

The structure of nutrient mediums has great value for an intensification of process of callus reception, and finally double haploid plants. Different genotypes make different demands to a kind and concentration in the environment of food elements, therefore in each concrete case it is necessary experimental to define by optimum structure of environment for the given genotype. Structures of the environments recommended for subspecies of rice japonica and indica considerably differ. For rice subspecies japonica more an effective utilisation of N6 environments, МS. Environment Не 5, M 8, ХМ-2 gives the best results for subspecies varieties indica. SK3 environment is developed for hybrids, but the best results are received at use of half of inorganic salts of N6 environment, in a combination with organic components of МS environment. For subspecies japonica use a growth hormone 2,4-D-2 mg/l; At 10 mg/l of this substance the formation percent callus increases, but frequency of regeneration of green plants, higher concentration hormones is necessary for subspecies grades indica. For rice anther culture are offered some new environments.

Problems of our research included studying of efficiency of use for callus induction 6 nutrient mediums, four of which are N6 media derivatives, but differ from it under the maintenance of hormones, in C and RZ medium the maintenance of salts is changed also. For anther culture used 67 hybrid combinations: hybrids between double haploid lines of one hybrid combination, between the Russian varieties, between the Russian and foreign samples, indica/japonica hybrids. For anther culture we used plant with distance between flag leaves sheet and penultimate sheet was 5-10 cm., cold treatment within 5-12 days at temperature 70С. Sterilisation within 20 minutes of 20 % a solution of industrially made solution "Whiteness" (5,5 г, Cl/l).

From considered 6 variants of the media, two (RZ and C) raise callus induction in 7 times in comparison with N6 media recommended by the international rise research institute. RZ madia and C on an callus induction statistically did not differ, the others considerably conceded to them to the given trait. However their hormonal structure is different. RZ media contains both HAA d and 2,4-D;

C- only 2,4-D. 2,4-D under messages of many authors raises callus induction percent, but in the subsequent can lead to decrease in quantity received plant.

Thus, media with the raised maintenance of salts KNO3, KH2PO4, MgSO4·7H2O, MnSO4·4H2O, ZnSO4·7H2O, H3BO3, CaCl2·2H2O, and also higher maintenance of vitamins and growth regulators (Rz, C), provide higher exit callus in combinations with Russian selection varieties in comparison with standard for subspecies japonica N6 media. The formula of media under the maintenance of hormones Rz (mg/l): 2,4D (0,5) +HAA (2) +KIN (0,5); With: 2,4D (0,5) +KIN (0,5).

The maintenance of salts in the media of Rz (mg/l): KNO3 (3134), KH2PO4 (540), MgSO4·7H2O (370), MnSO4·4H2O (22,3), ZnSO4·7H2O (8,6), H3BO3 (6,2), CaCl2·2H2O (440).

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им.К.А.Тимирязева РАН, Москва, ул.Ботаническая, 35,тел. (499)977-94-33 email: goncharuk.ewgenia@ya.ru Рост и развитие растений определяются постоянно изменяющимися условиями окружающей среды, подверженной действию различных стрессоров. Активные формы кислорода (АФК), образующиеся в этих условиях, могут оказывать повреждающее воздействие на клетки растений, вызывая окислительный стресс (ОС) и приводить к необратимым изменениям в растительном организме. Известно, что перекись водорода, как одна из наиболее длительно живущих форм АФК, может или непосредственно вызывать ОС или же являться сигнальной молекулой, способной посредством физиологических и биохимических реакций повышать устойчивость растений к стрессорам. К одной из групп веществ, образующихся в условиях ОС и являющихся защитными системами клеток растений, относятся такие низкомолекулярные антиоксиданты как фенольные соединения (ФС). Известно также, что присутствие в клетке именно этих вторичных метаболитов определяет устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Изучение воздействия ранее установленной концентрации перекиси водорода 10 -4М в экспозиции 30 мин. проводили на гетеротрофной каллусной культуре стебля чайного растения (Camellia sinensis L.). Каллусные культуры анализировали в течение пассажа через каждые 7 дней. Для анализа активности антиоксидантной системы клеток чайного растения в условиях индуцированного ОС необходимо было определить суммарное содержание фенольных соединений на протяжении всего пассажа, длительность которого составляла 45 дней. Из литературных источников известно, что длительно выращиваемые в условиях in vitro каллусные культуры чайного растения характеризуются высокой способностью к синтезу разнообразных соединений фенольной природы. В связи с этим в проводимом исследовании было важно выявить ответные реакции клеток чайного растения, обладающих нативно высоким уровнем содержания различных групп фенольных соединений, на воздействие стрессора.

В результате проведенного эксперимента нами было установлено, что воздействие стрессового фактора приводило к изменениям в уровне накопления ФС в разные периоды роста ткани. У 7-дневных растений содержание ФС в опытном варианте в несколько раз превышало таковое в контроле. На 14 день культивирования содержание ФС в опытном варианте возрастало на 15%. Содержание ФС во второй половине пассажа в опытных вариантах возрастало лишь на 5% относительно контрольных. Установленные изменения, вероятно, обусловлены физиологическим состоянием каллусной ткани разного возраста и ответной реакцией ее антиоксидантной системы на ОС. По-видимому, у каллусной культуры чайного растения молодые клетки, активно синтезирующие ФС, обладают наибольшей стресс устойчивостью. Не исключена также возможность участия в биохимических и физиологических процессах растительных клеток и самого стрессора, иногда выступающего в качестве сигнальной молекулы, и, способного, как известно, активировать антиоксидантную систему растений.

Способность к биосинтезу эндогенных ФС в контроле в течение пассажа носила «колебательный» характер, что скорее всего связано с гетерогенностью клеток каллусной культуры чая.

Секция 3

–  –  –

The Institute of plants physiology named after K.A. Timiriazev, Russian Academy of Sciences (RAS), Botanicheskaya street, 35, phone number (499)977-94-33; email:goncharuk.ewgenia@ya.ru Plant growth and development are determined by the ever-changing environmental conditions, exposed to various stressors. Active oxygen forms (AOF) appearing under these conditions may hurt the plant cells, causing oxidative stress (OS) and leading to irreversible changes in plants. It is well known that hydrogen peroxide, as one of the most long-living AOF forms, can either cause OS by itself, or can act as a signaling molecule, able to improve plant resistance to stressors via physiological or biochemical reactions. To one group of substances, being formed under OS conditions and being defense system of plant cells, belong such low molecular weight antioxidants as phenolics. It is also known that existing in cell precisely these secondary metabolites determines the plants resistance to adverse environmental factors.

Studying the effects of the previously established concentration of hydrogen peroxide 10-4М exposure to 30 minutes was being held on heterotrophic callus culture of tea plant stems (Camellia sinensis L.). Callus cultures were being analyzed for passage every 7 days. To analyze the activity of antioxidant tea plant cells system in terms of induced OS it was necessary to determine the total content of phenolic compound during the entire passage that lasted for 45 days. It is known from the literature that long-term cultivated in vitro callus cultures of tea plant are characterized by high ability to the synthesis of a variety of phenolic compounds. In connection with that it was important to identify in this research tea plant cell response, natively possessing high levels of different groups of phenolic compounds, to stressors.

As the result of this experiment it was found that the influence of stress factor lead to changes in the accumulation level of phenolic compounds during different periods of tissue growth. The content of phenolic compounds in 7-day-old plants in the experimental variant is several times higher than those in the control one. On the 14th day of cultivation the phenolic component increased 15 per cent in the experimental variant. The content of the phenolic component in the second part of the passage in the experimental variants grew only 5% regarding the control ones. Probably the established changes can be explained by physiological state of callus tissue of different age and its antioxidant system response to the OS. The callus culture of the tea plant seem to have young cells actively synthesizing the phenolic compound, having the best stress resistance. We can’t rule out the possible involvement in the biochemical and physiological processes of the plant cells and the stressor itself, sometimes acting as the signaling molecule and, as we know, able to activate the antioxidant plant system.The capacity for biosynthesis of endogenous phenolic compounds controlled during the passage had an oscillatory character, that seems to be mostly connected with callus tea culture cells heterogeneity.

–  –  –

ВЛИЯНИЕ МЕТИЛЖАСМОНАТА НА ФЕНОЛЬНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ,

РОСТОВУЮ И МОРФОГЕННУЮ АКТИВНОСТЬ СУСПЕНЗИОННОЙ

КУЛЬТУРЫ ГРЕЧИХИ ТАТАРСКОЙ F. TATARICUM (L.) GAERTN.

Гумерова Е.А., Иванова А.С., Акулов А.Н., Румянцева Н.И.

–  –  –

Активный синтез фенольных соединений (ФС) является характерной особенностью вторичного метаболизма гречихи татарской F. tataricum (L.) Gaertn. – вида, обладающего рядом ценных свойств и перспективного в селекционном плане. Как показали наши исследования, активный фенольный метаболизм сохраняется и при переводе тканей F. tataricum в культуру in vitro.

Ранее методом ВЭЖХ нами было установлено, что эмбриогенные культуры гречихи татарской, полученные из незрелых зародышей, синтезируют такие фенольные соединения, как галловая и феруловая к-ты, эпикатехин, кверцетин и его гликозильные производные – рутин и кверцитрин.

Кроме того, в каллусных и суспензионных культурах гречихи татарской отмечено появление неидентифицированных пиков полифенолов, не характерных для зародышей и плодов гречихи.

Известно, что стрессовые воздействия способны стимулировать вторичный метаболизм культивируемых клеток. Элиситор метилжасмонат активирует транскрипцию генов, вовлеченных в реализацию комплекса защитных реакций растений на различные виды стрессоров. Цель нашей работы состояла в изучении влияния метилжасмоната (MeЖ) (10-8, 10-7, 10-6, 10-5 М) на морфофизиологические характеристики морфогенной суспензионной культуры гречихи татарской, а также на содержание в ней фенольных соединений и их антиоксидантную активность (АА).

Показано, что внутриклеточных ФС в суспензионной культуре содержится почти в 2 раза больше, чем внеклеточных. В зависимости от концентрации MeЖ в среде культивирования наблюдали заметный рост содержания внутриклеточных ФС (10-65%) по сравнению с внеклеточными (до 10%). При этом для внутриклеточных ФС было характерно снижение антиоксидантной активности на 10-30%. Увеличение концентрации МеЖ незначительно стимулировало прирост биомассы к концу пассажа, но несколько снижало жизнеспособность культуры, а также содержание в ней белка (на 9-30%).

При культивировании суспензионной культуры на среде с 10-5 М MeЖ уже в самом начале пассажа наблюдали потемнение клеток и изменение цвета среды. На 4-е сутки культивирования отмечали резкое снижение жизнеспособности культуры (на 60% от контроля), уменьшение содержания белка (на 30%), а также увеличение содержания на 31% внутриклеточных ФС с более низкой, чем в контроле АА. ВЭЖХ анализ показал, что МеЖ в концентрации 10-5 М вызывает появление новых пиков ФС и усиливает синтез присутствующих в контроле ФС (например, эпикатехина). Эти изменения особенно заметны в начале пассажа. ВЭЖХ анализ выявил значительное увеличение содержания феруловой кислоты, характерное только для первых суток культивирования на среде с добавлением MeЖ. В ходе пассажа опытные показатели последовательно приближались к контрольным и к концу пассажа отличались друг от друга незначительно. Тем не менее, предкультивирование суспензионной культуры в течение пассажа на среде с 10-5 М MeЖ приводило к почти полному подавлению ее эмбриогенной активности на безгормональной среде МС.

Совокупность полученных нами данных может свидетельствовать о быстром развитии под действием МеЖ окислительного стресса в культуре и её постепенной к нему адаптации. Важно отметить, что активация защитных реакций при действии МеЖ коррелирует с почти полным подавлением эмбриогенной способности суспензионной культуры.

Секция 3

EFFECTS OF METHYL JASMONATE ON PHENOLIC METABOLISM,

GROWTH AND MORPHOGENIC ACTIVITY IN SUSPENSION CULTURE OF

TARTARY BUCKWHEAT F. TATARICUM (L.) GAERTN.

Gumerova E.A., Ivanova A.S., Akulov A.N., Rumyantseva N.I.

Kazan Institute of biochemical and biophisics, RAS, Kazan, Lobachevskii str., 2/31, tel. (843) 231 90 42, e-mail: gumeri@mail.ru Phenols intensive synthesis is the special feature of secondary methobolism of tartary buckwheat F. tataricum (L.) Gaertn., the species with valuable properties and important selection traits. Our studies showed that active phenolic methobolism remained the same when buckwheat tissues are transferred in in vitro culture. Earlier we established by the HPLC method that tartary buckwheat embriogenic cultures obtained from immature embryos synthesized such phenolics as gallic and ferulic acid, epicatechin, quercetine and its glycoside derivatives – rutin and quercetrine. Besides on the chromatograms of tartary buckwheat suspension and callus cultures unidentified peakes were detected indistinctive for the chromatograms of buckwheat embryos and seeds.

Stress factors are known to stimulate the cell culture secondary methobolism. Elicitor methyl jasmonate (MeJa) activates the transcription of genes involved in plant defence reactions against different kinds of stressors. The purpose of our work was to study methyl jasmonate (10 М) effects on morpho-physiological characteristics of morphogenic buckwheat culture as well as their phenolic content and their antioxidant activity (AA).

It was shown that in suspension culture the intercellular phenolic compounds (PC) are two tomes more than extracellular ones. A significant increase of intercellular PC (10-65%) compared to extracellular (up to 10%) was observed depending on MeJa concentrations in culture medium. At the same time the 10-30% decrease of AA was specific for intercellular PC.

Increasing the concentration of MeJa stimulated the biomass growth to the end of passage insignificantly but lowered slightly the culture viability and protein content (9-30%).

When grown with 10-5 М MeJa darkened cells and medium colour changing were observed at the very beginning of the suspension passage. By 4 days of cultivation we remarked the sharp decline of the culture viability (60%), protein content reduction (30%) but the increasing of intercellular PC with AA lower than the control ones. HPLC analyses have shown that 10-5 М MeJa caused new PC peaks and enhanced the synthesis of PC already existed in control (epicatechin). These changes were especially noticeable at the passage start. HPLC analyses have revealed the significant peak of ferulic acid essential only for the first days of cultivation with MeJa. During the passage the experiment data were consistently approached to the control ones and at the end of the passage differed slightly from each other. Nevertheless one passage precultivation of buckwheat suspension with 10 -5 М MeJa resulted to the almost total suppression of its embryogenic activity on the free-hormone medium.

Pooled data obtained may evidence of MeJa-induced oxidative stress increasing rapidly in buckwheat culture and subsequent gradual culture adaptation for it. It is important to note that defence mechanism activation under MeJa treatment correlated with almost total embryogenic ability suppression of culture.

Секция 3

ВЫРАЩИВАНИЕ СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК PJAPONICUS

VAR. REPENS С ДОБАВЛЕНИЕМ РЕГУЛЯТОРА РОСТА МЕЛАФЕНА

Демидова Е.В1., Решетняк О.В1., Носов А.М.2 Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН, Москва 127276, Ботаническая ул., 35, факс: (095) 9778018. (edemodova@newmail.ru) Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Воробьевы Горы, 1, корп. 19.

Женьшень ползучий (Panax japonicus var. repens) является эндемичным растением, произрастающим на Дальнем Востоке нашей страны. Суспензионная культура клеток этого растения поддерживается в Лаборатории Физиологии Культивируемых Клеток ИФР РАН с 1998 года и характеризуется стабильными ростовыми характеристиками. Культура клеток P.japonicus var. является продуцентом тритерпеновых гликозидов даммаранового ряда(гинзенозидов)-наиболее ценных вторичных соединений женьшеня. Целью работы являлось проверить действие мелафена на ростовые и биосинтетические характеристики данной культуры. Мелафен – это гетероциклическое фосфорорганическое соединение, полученное в институте им. А.Е.Арбузова. Это регулятор роста растений, действующий при чрезвычайно низких концентрациях 10-6, 10-7.

В качестве объекта исследования использовали суспензионную культуру клеток Panax japonicus var. repens зарегистрированную в Российской коллекции культивируемых клеток высших растений (РККК ВР) под № 62. Выращивание проводили в колбах общим объемом 500 мл на среде MS с добавлением 2 мг/л -НУК и 1 г/л кинетиена при температуре 26+1оС. Т.к. мелафен действует при низких концентрациях, было выбрано три варианта 10-5, 10-6, 10-7 и контрольный вариант без мелафена. Мелафен в питательную среду добавляли непосредственно перед автоклавированием Содержание семи тритерпеновых гликозидов (Rb1, Rb2, Rc, Rd, Rf, Re, Rg1) определяли методом ВЭЖХ.

В результате проведенной работы показано, что добавление мелафена привело к увеличению накопления биомассы на 11-14% в варианте 10-7по сравнению с контролем (9,86г/л) и на 8% в варианте 10-6. Также наблюдали улучшение жизнеспособности культуры на 11% по сравнению с контрольным вариантом. При анализе содержания гинзенозидов в сухой массе клеток добавление мелафена не оказало существенное влияние на их общее содержание. Добавление мелафена в концентрации 10 -7 привело к снижению накопления гинзенозидов Rb группы, которые в этой культуре клеток обычно присутствуют в минорных количествах и не оказывают заметного влияния на общее количество. Содержание гинзенозидов Rg-группы было сопоставимо с контролем.

Таким образом, добавление мелафена позволяет стабилизировать рост культуры, улучшает жизнеспособность. Возможно, дальнейшая работа по изменению концентрации мелафена или способа его применения (добавление в середине цикла выращивания или кратковременная обработка высокой концентрацией) позволит существенно повлиять на биосинтез гинзенозидов.

Секция 3

GROWING P.JAPONICUS VAR. REPENS CELL SUSPENSION WITH

ADDITION MELEFEN

Demidova E.V1., Reshetnyak O.V1., Nosov A.M.2 Timiriazev Plant Physiology Institute, Botanicheskaya 35, Moscow 127276, Russia Fax: (095)9778018, e-mail: edemidova@newmail.ru Faculty of Biology, Moscow State University, Vorob’evy gory 1, Moscow, 117234, Russia Panax japonicus var. repens is an endemic plant found in the Far East of our country. A suspension culture cell of the plant is maintained in the Laboratory of Physiology of Cultured Cells in 1998 and is characterized by stable growth characteristics. Cell culture P.japonicus var.

repens is a producer of triterpene glycosides (ginsenosides), the most valuable secondary compounds of ginseng. The purpose of our work was to test the effect of melafen on growth and biosynthetic characteristics of this culture. Melafen - is a heterocyclic organophosphorus compound obtained in the Institute A.E.Arbuzov. This is a plant growth regulator, acting under the extremely low concentrations (10-6, 10-7).

The object of research used a cell suspension culture Panax japonicus var. repens registered under number 62. The culture was subcultured in shake flasks (250ml) at 26 0c in darkness. Fresh and dry biomass, cell viability and cell number of the culture were determined.

The production of ginsenosidees by P.japonicus var. repens was analyzed by HPLC-method.

Melafen three concentrations used 10-5, 10-6, 10-7, it was added autoclaving.

In experiments showed that adding melafen increased the biomass accumulation by 11compared with the control and by 8% (10-6). Culture viability was observed improved by 11% compared to the control. Melafen addition didn’t significantly affect on the accumulation of ginsenosides. Adding a concentration of 10-7 melafen reduced the accumulation of ginsenosides Rb. Ginsenosides Rb- group in this culture are found in minor amounts and have no impact on the total content. Content of Rg-group ginsenosides was about the same as in the control sample.

Секция 3

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК КАК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ

ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ

ТРАНСФОРМАЦИИ РАСТЕНИЙ

Еникеев А.Г., Копытина Т.В., Максимова Л.А., Нурминская Ю.В., Шафикова Т.Н., Гаманец Л.В., Швецов С.Г.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН, Иркутск, 664033, ул.

Лермонтова, 132, факс: (3952) 51-07-54, тел. (3952) 42-66-76, e-mail: enikeev@sifibr.irk.ru Первое генно-модифицированное растение создано около 30 лет назад. Однако на сегодняшний день нет однозначного ответа на вопрос о том, что такое трансгенное растение с точки зрения физиолога, каковы его свойства и особенности. В свою очередь, отсутствие такой информации не позволяет решить проблему рисков ГМО, найти надежные пути их снижения. Попытки оценки вероятности рисков с помощью генетических (наличие мутаций или перестроек) и биохимических (сравнение метаболических профилей) методов оказались малоэффективными. Оценка физиологических последствий трансформации по всему спектру возможных изменений невозможна в силу огромной трудоемкости и взаимоналожения большого числа процессов метаболизма. Культуры клеток являются удобным объектом для изучения на клеточном уровне физиолого-биохимических свойств растений, а простота моделирования условий среды in vitro позволяет применять широкий экспериментальный диапазон. Использование культуры клеток трансформированных растений, в свою очередь, делает доступным исследование эффектов трансгеноза на клеточном уровне, в частности для изучения физиологических процессов, сопровождающих реакцию трансформированного организма на стресс. Исследовались реакции культур клеток табака (Nicotiana tabacum L. сорт Самсун), трансформированных разоруженным штаммом Agrobacterium thumefaciens А699 и конструкциями на основе штамма A.t. LBA 4400 с геном hsp101 (белок теплового шока 101 kD) из Arabidopsis thaliana (L.) Heyn. в сенсовой и антисенсовой ориентации на воздействие биотических (бактериальный патоген Clavibacter michiganensis subsp.

sepedonicus) и абиотических (высокая температура, фторид калия) стрессирующих факторов. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы и предположения: 1) Агробактериальную трансформацию следует рассматривать как комплексный биотический стрессирующий фактор, а трансгенное растение – организм в состоянии хронического стресса; 2) Последствия генетической трансформации в значительной степени определяются не только характеристиками целевого гена, но и степенью филогенетической удаленности донора и реципиента генов; 3) Изучение функций отдельных белков с использованием генноинженерных методов (особенно с использованием антисенсовой стратегии) правомочно только при близком систематическом родстве донора и реципиента генов. В противном случае результаты могут быть сильно искажены наложением реакции на стресс.

–  –  –

CELL CULTURES AS AN EXPERIMENTAL MODEL FOR THE STUDY OF

PHYSIOLOGICAL CONSEQUENCES OF PLANT GENETIC TRANSFORMATIONS

Enikeev A.G., Kopytina T.V., Maksimova L.A., Nurminskaya Yu.V., Shafikova T.N., Gamanets L.V., Shvetsov S.G.

Federal state budget science institution Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS, Irkutsk, 664033, Lermontov str., 132, fax: (3952) 51-07-54, tel. (3952) 42-66-76, email: enikeev@sifibr.irk.ru The first genetically modified plant was created about 30 years ago. However, there is still no unambiguous answer concerning the nature of transgenic plant, its properties and peculiarities from physiological viewpoint. Lack of such information hampers the search for GMO risks and reliable ways of their alleviation. Attempts to evaluate risk probability by genetic (facts of mutations or restructuring) and biochemical (comparison of metabolic profiles) methods proved to be of low efficiency. Assessment of physiological consequences of transformation throughout the whole spectrum of probable changes is impossible due to immense labor intensity and mutual superimposition of a large number of metabolic processes.

Cell cultures are a suitable object for the study of physiological and biochemical properties of plants on cell level; the simplicity of modeling in vitro environment conditions allows to use a wide experimental range. The use of transformed plants cell cultures, in its turn, facilitates the research of transgenosis of the cell level, in particular for the study of physiological processes accompanying the response of transformed organism to stress. The study was based on the response of tobacco (Nicotiana tabacum L. Samsun variety) cell cultures transformed by disarmed strain of Agrobacterium thumefaciens А699 and constructions on the basis of strain A.t. LBA 4400 with hsp101 gene (heat shock protein 101 kD) from Arabidopsis thaliana (L.) Heyn. in sense and anti-sense orientation on the impact of biotic (bacterial pathogen Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus) and abiotic (high temperature, potassium fluoride) stressors.

The analysis of the results acquired allows to make the following conclusions and presumptions:

1) Agrobacterial transformation should be regarded as a complex biotic stress factor, and transgenic plant – as an organism under chronic stress; 2) Consequences of genetic transformation are to a considerable extent determined by not only characteristics of target gene, but also by the degree of phylogenetic remoteness of gene donor and recipient; 3) The study of individual proteins functions with the use of genetic engineering methods (particularly with the use of anti-sense strategy) is justified only in case of close systematic relation between gene donor and recipient. Otherwise, the results might be significantly distorted by superimposition of stress response.

–  –  –

Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, Киев, 03680, ул.

вк. Заболотного, 148, тел. +38(044) 522 17 87, e-mail: kvasko.olena@gmail.com Действие абиотических стрессов на растительный организм может приводить к активизации процессов синтеза белка, активности антиоксидантной системы, а также изменение синтеза запасных соединений и вторичных метаболитов. Полифруктаны являются запасными соединениями некоторых видов растений и принимают участие в адаптации растений к действию стресcовых факторов. Относительно содержания этих соединений у антарктических растений данные отсутствуют. В связи с этим целью даной работы было проанализировать содержание полифруктанов в растених Антарктики (на примере мохообразных) при действии некоторых абиотических стрессовых факторов – избытка азота, засоления, низких и высоких температур.

Объектами исследований были растения Polytrichum juniperinum и Warnstorfia fontinaliopsis, которые культивировались на агаризованных средах з различным содержанием нитрата амония NH4NO3 (0,84; 3,3; 6,6; 13,2 г/л), хлорида натрия NaCl (25; 50; 100; 200 мМ), а также при действии низких положительных температур (+4 оС) и высоких температур (+37 оС).

Содержание ПФ определяли через 30 суток культивирования по методу Селиванова.

Результаты исследований показали, что при культивировании растений на средах, содержащих нитрат аммония, содержание ПФ отличалось у растений двух видов - P.

juniperinum и W. fontinaliopsis. Так, количество ПФ у P. juniperinum составляло 18,53±1,44 мг/г массы, а в растениях W.fontinaliopsis – 33,58±5,09 мг/г массы (0,84 г/л NH4NO3). При увеличении концентрации нитрата амония до 3,3 г/л наблюдалось увеличение содержания ПФ как в растениях P. juniperinum,так и у растений W.fontinaliopsis (до 44,62±3,21 и 80,92±2,18 мг/г влажной массы соответственно). Дальнейшее увеличение концентрации нитрата аммония в среде приводило к некоторому уменьшению содержания ПФ у растений двух видов.

При изучении влияния хлорида натрия показано, что присутствие 50 мМ NaCl у растений W.fontinaliopsis приводило к увеличению содержания ПФ в 2 раза по отношению к контролю. При увеличении концентрации NaCl до 100 и 200 мМ содержание ПФ в растениях этого вида мохообразных уменьшалось. У растений P. juniperinum при действии солевого стресса содержание ПФ достоверно не изменялось.

При действии на растения W. fontinaliopsis низких положительных температур (+4 оС) наблюдали повышение содержания ПФ в 2,5 раза по отношению к контролю при увеличении срока низкотемпературной экспозиции с 2 до 20 суток. В то же время у растений P. juniperinum содержание ПФ достоверно не изменялось. При действии высокой положительной температуры (+37 oC) отмечен аналогичный эффект. С увеличением срока экспозиции с 12 до 24 часов при температуре 37 oC содержание ПФ у растений W. fontinaliopsis существенно увеличивался (в 10-12 раз), а у растений P. juniperinum оставалось сравнимым с контролем.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение содержания фруктозосодержащих сахаров является одним из механизмов, обеспечивающих защиту клеток растений W.fontinaliopsis от последствий абиотических стрессов (избытка азота, засоления, низких положительных и высоких температур). В то же время у растений P. Juniperinum, вероятно, увеличение синтеза полифруктанов не является основным адаптативным механизмом, а устойчивость к абиотическим стрессам выражается у альтернативных способах защиты. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ-НАН Украины 2012-2013.

Секция 3

–  –  –

Institute of Cell Biology and Genetic Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 03680, Ak. Zabolotny st., 148, tel. +38 (044) 522 17 87 e-mail: kvasko.olena@gmail.com The abiotic stresses leads to activation of protein synthesis, the antioxidant activity, and change of the secondary metabolites synthesis and content of storage compounds. Polyfruktans (PF) are storage compounds of some plants and involved in the adaptation of plants to environment stresses. The data about content of these compounds in Antarctic plant are available. In this study adaptation reaction of Antarctic mosses under abiotic stress factors (nitrogen content, salinity, low and high temperatures) were analyzed including polyfructans content.

The plant of two species of mosses - Polytrichum juniperinum and Warnstorfia fontinaliopsis – have been investigated. They were cultivated on solidify media with different ammonium nitrate NH4NO3 (0,84; 3,3; 6,6; 13,2 g/l), sodium chloride, NaCl (25, 50, 100, 200 mM ) content as well as the action of a low positive temperature (+4 ° C) and high temperature (+37 ° C). PF content was determined after 30 days of cultivation using Selivanov method.

The results showed that the cultivation of plants on media containing ammonium nitrate, PF content in plants of two species - P. juniperinum and W.fontinaliopsis differed. Thus, the PF content in P. juniperinum plants was 18,53 ± 1,44 mg/g fresh weight, and in W.fontinaliopsis plants - 33,58 ± 5,09 mg/g fresh weight (0.84 g/l NH4NO3). The increasing of ammonium nitrate concentration up to 3.3 g/l caused the increasing of the PF content of in P. juniperinum and W.fontinaliopsis plants (up to 44,62 ± 3,21 and 80,92 ± 2,18 mg/g fresh weight, respectively). A further increasing of of ammonium nitrate concentration in the medium led to some reduction in PF content.

The studying of the effect of sodium chloride concentration showed that cultivation W.

fontinaliopsis in the presence of 50 mM NaCl resulted in an increase of the PF content in 2 times as compared to the control. The increasing of NaCl concentration up to 100 and 200 mM led to decreasing of PF content. The PF content in P. juniperinum was not decreased under the salt stress.

The effect of low positive temperature (+4 °C) on the PF content in W. fontinaliopsis plants led to increasing the PF content in 2,5 times compared to control with the prolongation of cold exposition from 2 to 20 days. At the same time, the PF content in P. juniperinum was not significantly changed. The PF content in W. fontinaliopsis plants significantly increased (10-12 times) under prolongation of high temperature exposition (+37 ° C) from 12 to 24 hours. PF content in the P. juniperinum plants was comparable to the PF content in control plants.

The results suggest that increasing the fructan content is one of the mechanisms that protect W. fontinaliopsis plants from the effects of abiotic stresses (nitrogen content, salinity, low positive and high temperatures). At the same time, in P. juniperinum plant increasing of polyfruktan content is not the main adaptive mechanisms and it is possible that tolerance to abiotic stress is expressed in alternative protective mechanisms.

This work was supported by grant NAS of Ukraine- SFFR of Russia, 2012-2013

Секция 3

РЕГУЛЯЦИЯ БИОСИНТЕЗА РЕЗВЕРАТРОЛА В КУЛЬТУРАХ КЛЕТОК

ВИНОГРАДА Vitis amurensis RUPR. С ПОМОЩЬЮ ГЕНОВ КАЛЬЦИЙЗАВИСИМЫХ ПРОТЕИНКИНАЗ.

Киселев К.В.,1 Дубровина А.С.,1 Шумакова О.А.1,2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, 690022, пр. Столетия Владивостоку, 159, факс: 8(423)231-01-93, 8(423)231-07-18, e-mail: kiselev@biosoil.ru Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, 690090, ул. Октябрьская, 27, факс: 8(423)243-23-15, 8(423)245-76-87 Резвератрол (3,5,4’-тригидроксистильбен) – это один из самых известных вторичных метаболитов растений, ценное биологически активное вещество, привлекающее значительный интерес исследователей. Резвератрол обладает превентивными свойствами против нескольких видов рака, положительно влияет на работу сердечно-сосудистой системы, а также обладает высоким фармакологическим потенциалом в лечении нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, резвератрол интересен как индуцибельное защитное соединение растений (фитоалексин), синтезируемое растением в ответ на ультрафиолетовое излучение, воздействие фитопатогенов и другие стрессовые воздействия окружающей среды. Резвератрол обнаружен во многих растениях, таких как тутовое дерево, арахис, клюква и голубика.

Содержание резвератрола в винограде, в том числе в диком винограде Vitis amurensis Rupr., является наибольшим среди всех известных растений. В растениях содержание этого вещества невелико, поэтому получать резвератрол из растений невыгодно.

Клеточные культуры винограда, при условии их высокой продуктивности, могли бы стать альтернативным источником резвератрола. Цель нашей работы – исследование биохимических и молекулярно-генетических механизмов, ведущих к активному биосинтезу резвератрола клетками растений.

Ранее нами было показано, что ингибиторы Ca2+-каналов способны блокировать накопление резвератрола в клетках винограда V. amurensis, а ионофоры Ca2+, напротив, увеличивают его продукцию. Результаты этих экспериментов свидетельствуют о том, что биосинтез резвератрола является Ca2+-зависимым процессом. Известно, что основными сенсорами цитоплазматического Ca2+ в клетках растений являются Са2+-зависимые протеинкиназы (CDPK), поэтому основное внимание в дальнейшей работе мы решили уделить изучению участия генов CDPK в регуляции биосинтеза резвератрола. В связи с развитием технологий рекомбинантных ДНК появилась возможность принципиально нового подхода в управлении метаболическим аппаратом клетки и исследованию функций исследуемых генов. Мы секвенировали полные последовательности кДНК некоторых генов CDPK V. amurensis и женьшеня Panax ginseng и клонировали в векторные конструкции под контроль двойного CaMV35s промотора. С помощью метода агробактериальной трансформации мы получили более десяти трансгенных каллусных клеточных культур сверхэкспрессирующих белок-кодирующие V. amurensis, последовательности генов CDPK. Первые результаты показывают, что при трансформации V. amurensis геном PgCDPK2d из P. ginseng продукция резвератрола, по сравнению с нетрансгенными клетками, достоверно увеличилась до 30 мг/л, в то время как при трансформации V. amurensis геном VaCDPK3a продукция резвератрола трансформированными культурами оставалась на прежнем уровне. Полученные данные указывают на то, что только некоторые представители мультигенного семейства CDPK могут быть вовлечены в сигнальный путь, регулирующий биосинтез резвератрола.

Основным направлением нашей дальнейшей экспериментальной работы является изучение молекулярных механизмов работы CDPK, обеспечивающих увеличение продукции резвератрола клетками винограда V. amurensis.

Секция 3

REGULATION OF RESVERATROL BIOSYNTHESIS IN CELL CULTURES OF WILDGROWING GRAPE Vitis amurensis RUPR. BY OVEREXPRESSING CALCIUMDEPENDENT PROTEIN KINASE GENES

Kiselev K.V.1, Dubrovina A.S.,1 Shumakova О.А.1,2 Institute of Biology and Soil Science, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences,

Vladivostok, 690022, Stoletiya str., 159, fax: 8(423)231-01-93, 8(423)231-07-18, e-mail:

kiselev@biosoil.ru Far Eastern Federal University, Vladivostok, 690090, Oktyabrskaya str., 27, факс: 8(423)243The polyphenol resveratrol (3,5,4-trihydroxy-trans-stilbene) is one of the best known plant secondary metabolites. The number of articles devoted to resveratrol has been steadily increasing. Resveratrol is a molecule that is beneficial to human health; this explains the high level of interest in resveratrol among different research groups. It has been shown that transresveratrol, which possesses powerful antioxidant properties, interferes with oxidative modifications of lipids. Due to its antioxidant properties, resveratrol has been hypothesized to play a role in the prevention of cardiovascular diseases and may also provide some protection against certain types of cancer. Currently, resveratrol is primarily consumed in the form of numerous biological additives. The described valuable properties of resveratrol are promising to find application in pharmaceutical industries. The aim of our study was the investigation of the molecular mechanisms regulating resveratrol biosynthesis in wild-growing grapevine Vitis amurensis, which is a valuable natural source of resveratrol.

It has been shown that the calcium channel blockers (LaCl3, verapamil, niflumic acid) significantly reduced the accumulation of resveratrol in cell cultures of V. amurensis, while treatment of the calli with the calcium ionophore A23187 significantly increased resveratrol production. The results indicated that biosynthesis of resveratrol is a Ca2+-dependent process.

Calcium-dependent protein kinases (CDPKs) are implicated as the major primary sensors of Ca2+ flux in plants and play an essential role in plant defense responses, embryogenesis, germination, and seedling growth. Therefore, we aimed to investigate the role CDPKs in the regulation of resveratrol biosynthesis in V. amurensis. We used Agrobacterium-mediated transformation of a V. amurensis cell suspension culture to obtain several transgenic cell lines of V. amurensis overexpressing CDPK genes.

We obtained full cDNAs of some V. amurensis and Panax ginseng CDPKs and cloned them into the pZP-RCS-nptII vector for under the control of the double cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. Using Agrobacterium-mediated transformation, we obtained more then 10 transgenic callus cell lines of V. amurensis overexpressing different CDPK genes. Our first results show that overexpression of the PgCDPK2d gene in V. amurensis considerably increased resveratrol production by the calli up to 30 mg/L (0.06% DW) compared with the empty vectortransformed grape cells. Overexpression of the VaCDPK3a gene in V. amurensis considerably increased cell growth but did not have an effect on resveratrol production. The data suggest that only certain CDPK genes from the multigene CDPK families have an effect on resveratrol production and may serve as positive regulators of resveratrol biosynthesis. One of the most important directions of further experimental work is to investigate the content of resveratrol in all of the obtained callus cell lines of V. amurensis overexpressing other CDPK genes.

–  –  –

ФИТОГОРМОРМОНЫ И ПОЛЯРНЫЙ РОСТ ПЫЛЬЦЕВЫХ ТРУБОК

Ковалева Л.В., Захарова Е.В., Воронков А.С., Андреев И.М.

Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН, Москва-127276, Ботаническая ул. 35, тел: 8(499) 231-83-06 e-mail: kovaleva_l@mail.ru В последние годы достигнут значительный прогресс в изучении механизмов, лежащих в основе полярного роста пыльцевой трубки, являющегося ключевым процессом прогамной фазы оплодотворения у высших растений. В настоящее время наиболее активная область исследований роста пыльцевой трубки включает в себя идентификацию в ней различных сигнальных путей, участвующих в регуляции этого процесса.

Фитогормоны, основные регуляторы роста растений (ауксины (ИУК), гиббереллины (ГК), абсцизовая кислота (АБК) и цитокинины), как показали исследования, присутствуют в пыльцевых зернах растений. Однако только недавно стали накапливаться данные об их участии в апикальном росте пыльцевых трубок. В наших исследованиях было установлено, что прорастание и рост пыльцевых трубок петунии в условиях in vivo и in vitro сопровождаются изменением уровня в них эндогенных фитогормонов и обнаруживают чувствительность к экзогенным соединениям такого рода. Они, как выяснилось, способны оказывать также влияние на организацию актинового цитоскелета пыльцевой трубки. Это выражается в увеличении под действием ИУК и этилена общего содержания в ней F-актина или в перераспределении его в ее апикальную зону под влиянием АБК и ГК, эффектах, сопровождающих стимуляцию роста фитогормонами.

Напротив, ингибирование роста пыльцевых трубок, сопровождаемое снижением общего количества актиновых филаментов, наблюдалось нами в присутствии в среде кинетина или латрункулина Б. Нами установлено, что стимулирующий эффект фитогормонов на рост мужского гаметофита может быть обусловлен стимуляцией активности Н+-АТФазы в плазматической мембране клеток пыльцы, предположительно опосредованной поступлением в них ионов Са2+ из внеклеточной среды и генерацией АФК, вероятно, обусловленной активностью НАДФН-оксидазы. В целом все эти результаты позволяют заключить, что фитогормоны, и, прежде всего, ИУК и ГК, активным образом участвуют в регуляции полярного роста мужского гаметофита. Особую роль здесь играют этилен и его предшественник АЦК, которые, как полагают, включаются в передачу сигнала опыления от рыльца к другим органам цветка (столбику, завязи, лепесткам). Как показали наши исследования, этилен включается в регуляцию гаметофитно-спорофитных взаимодействий, в том числе в ходе развития, прорастания и роста мужского гаметофита петунии in vivo и образуется как в тканях пестика после опыления, так и в самих пыльцевых зернах на завершающих стадиях их созревания. Развитие мужского гаметофита у фертильных клонов петунии сопровождалось двумя максимумами содержания АЦК и выделения этилена в системе пыльник–мужской гаметофит в процессе развития микроспор, и созревания пыльцевых зерен. Прорастание мужского гаметофита петунии in vitro также сопровождается выделением этилена, образующегося из АЦК, накопленной на завершающих стадиях созревания пыльцевого зерна. Ингибитор действия этилена 2,5-норборнадиен (NBD) блокировал как развитие, так и прорастание мужского гаметофита. Согласно нашим предварительным данным, полученным на прорастающем in vitro гаметофите петунии, этилен участвует в регуляции полярного роста пыльцевых трубок, взаимодействуя с другими фитогормонами, такими как ИУК, АБК, ГК и цитокинины.

Поддержано грантом РФФИ (№ 10-04-0356).

Секция 3

–  –  –

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences, Moscow-127276, Botanicheskaya st. 35 tel: 8(499)-231-83-06; E-mail: kovaleva_l@mail.ru In recent years a significant progress was achieved in elucidating the mechanisms underlying polar pollen tube growth being a key process of the progame phase of higher plant fertilization and the most striking example of plant cell apical growth. At present, the most active branch of studies of pollen tube growth concerns identification in it of various signaling pathways involved in the regulation of the given process. One of putative regulators of the latter is phytohormones, basic regulators of plant growth (auxins (IAA), gibberellins (GA), abscisic acid (ABA) and cytokinins), that are present in pollen grains of plants as this follows from the available data. However, only very recently, some data on their possible participation in apical growth of pollen tubes growth became to be accumulated. In our studies, it was established that germination and growth of petunia pollen tubes both in vivo and in vitro were accompanied by changes in them of the level of endogenous phytohormones and at the same time appeared to be sensitive to exogenous such type compounds.

In addition, it was found that these are able to exert a marked impact on organization of actin cytoskeleton of pollen tube. This is expressed in the increase in it of the total amount of F-actin under the action of IAA and ethylene or redistribution of this actin form into apical zone of pollen tube under the action of ABA and GA, with these two effects appeared to be related to the stimulation of pollen tube growth. In contrast, inhibition of the latter process accompanied by the decrease of total amount of filaments of pollen tubes was observed by us in the presence of kinetin or latrunculin B in the medium of their cultivation. According to our findings the stimulation of pollen tube growth by phytohormones may be result of enhancing by them the activity of H +-ATPase in the plasma membrane of pollen cells putatively mediated by entering into the cells of external Ca 2+ ions and generation in them of reactive oxygen species probably caused by the activity of NADP oxidase.

All these results, taken together, allowed us to conclude that phytohormones are capable of involving in the regulation of polar growth of male gametophyte. Here, the ethylene plays a special role. The signal of pollination is apparently transmitted from the pollinated stigma surface to other floral organs (style,ovary, petals, etc.). Numerous data indicate that ethylene and its precursor ACC are involved in this process. As follows from our data, ethylene participates in the regulation of the gametophyte-sporophyte interactions including the events occurring during development, germination and growth of petunia male gametophyte in vivo and is produced in both stigma tissues after pollination and pollen grains themselves at final stages of their maturation. Besides, germination of petunia male gametophyte in vitro appeared to be accompanied by ethylene evolving as well, with this is synthesized here from ACC accumulated in pollen grains at final stages of their maturation. According to our preliminary results obtained on culture in vitro ethylene exerts its regulatory impact on polar growth of petunia pollen tubes on the base of its interaction with other phytohormones such as IAA, ABA, GA and cytokinins.

–  –  –

Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, elena.lobakova@rambler.ru Лишайники (лихенизированные грибы) представляют собой сложную надорганизменную многокомпонентную систему, в которой триггерные механизмы, запускающие морфогенез, детали морфогенеза, а также способ взаимодействия партнеров (грибов цианобактерий и/или микроводорослей) особенности синтеза и накопления лишайниковых веществ до сих пор изучены не достаточно. Экспериментальная лихенология, как один из разделов современной науки, ставит перед собой следующие задачи: 1) реконструировать существующие в природе лишайники; 2) поддерживать в культуре in vitro фрагменты талломов лишайников и 3) культивировать природные и модельные системы - «культуры суспензионных и каллусных тканей» на основе грибов и фототрофных микроорганизмов. Успехи в области экспериментальной лихенологии позволят решить ряд как практических, так и теоретических задач. Практическим выходом такого рода работ может являться получение известных и новых биологически активных соединений – лишайниковых веществ, обладающих широким спектром действия. Работ по реконструированию и моделированию базидиолишайников до настоящего времени не проводилось (все работы в области экспериментальной лихенологии сделаны на основе лишайников, микобионтами которых являются аскомицеты), однако, легко культивируемые агарикоидные базидиомицеты, обладающие набором ценных вторичных метаболитов, могут служить основой для создания модельных ассоциаций и «культур тканей» лишайников и разработки новых биотехнологий.

–  –  –

Biological Faculty of M.V. Lomonosov MSU, elena.lobakova@rambler.ru The goals of experimental lichenology as a branch of contemporary science include i) reconstruction of natural lichens, ii) in vitro preservation of lichen thallus fragments, and iii) cultivation of natural and model systems—‘suspension and callus tissue cultures’ comprised by fungi and phototrophic microorganisms. Progress of experimental lichenology will solve a number of theoretical and practical problems e.g. will facilitate the discovery and production of bioactive lichen compounds exerting multifaceted effects.

Секция 3

ОСОБЕННОСТИ ГИБЕЛИ КЛЕТОК В СУСПЕНЗИОННЫХ КУЛЬТУРАХ

ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ TRITICUM AESTIVUM L. И САХАРНОГО ТРОСТНИКА

SACCHARUM OFFICINARUM L., ВЫЗВАННОЙ ДЕЙСТВИЕМ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Любушкина И.В.1,2, Грабельных О.И.1,2, Федяева А.В.1, Побежимова Т.П.1, Степанов А.В.1, Федосеева И.В.1, Войников В.К.1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, 664033, ул.

Лермонтова, 132, факс (3952) 51-07-54, тел. (3952) 42-46-59, e-mail: estel_86@mail.ru Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Иркутский государственный университет, Иркутск, 664003, ул. Карла-Маркса, 1, факс (3952) 24-22-38, тел.

(3952) 24-22-38, e-mail:

grolga@sifibr.irk.ru В данной работе изучались особенности процесса гибели клеток, вызванной действием отрицательной температуры, в суспензионных культурах растений, обладающих разной степенью морозостойкости.

В качестве объектов исследования были выбраны две суспензионных культуры:

озимой пшеницы (Triticum aestivumL.), полученной из зрелых зародышей, и сахарного тростника (Saccharum officinarum, сорт POJ2878, линия, устойчивая к аноксии). Данные культуры обладали разной скоростью роста: экспоненциальная фаза в суспензионной культуре озимой пшеницы длилась до 21-24-х суток культивирования, а в культуре сахарного тростника - до 12-х суток.

Разная степень морозостойкости данных культур проявилась уже на этапе подбора интенсивности и длительности обработки. Так, в суспензионной культуре озимой пшеницы наиболее подходящими температурами для активации длительного процесса гибели клеток явились температуры в диапазоне от -5 С до -10 С. Окончательный выбор был сделан в пользу температуры воздействия -8 С, при этом период обработки был достаточно длительным и составил 6 ч. Такое воздействие вызывало длительный процесс гибели в суспензионной культуре озимой пшеницы, реализация которого продолжалась на протяжении 10 суток после перемещения культуры в контрольные условия. Процесс гибели сопровождался увеличением в культуре доли клеток с конденсированным протопластом. Данная обработка (-8 °С, 6 ч) оказалась слишком губительной для клеток суспензионной культуры сахарного тростника и приводила к гибели более чем 80% клеток в культуре уже во время воздействия. Уменьшение периода воздействия показало, что наиболее подходящим для обработки является период 2 ч. При данном воздействии погибало около 20% клеток культуры непосредственно во время обработки и еще 60% в течение последующих 24 ч после переноса культуры в контрольные условия.

Несмотря на различия в степени чувствительности клеток к отрицательной температуре и скорости развития гибели, вызываемой исследуемой температурой, реализация процесса гибели клеток в культурах озимой пшеницы и сахарного тростника осуществлялась сходным способом при участии митохондрий. Действие отрицательной температуры приводило к временной гиперполяризации внутренней митохондриальной мембраны в клетках исследуемых культур. При этом в культуре клеток озимой пшеницы на 6-е сутки, а в культуре клеток сахарного тростника через 4-6 ч наблюдался выход из митохондрий в цитозоль цитохрома с - белка, являющегося одним из ключевых в запуске и реализации процесса активной гибели.

Таким образом, можно сделать вывод, что отрицательная температура (-8 С) вызывала процесс гибели клеток в суспензионной культуре озимой пшеницы и сахарного тростника, различавшийся по скорости, но сходный по способу реализации - с участием митохондрий.

Работа была выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 8266.

Секция 3

FEATURES OF CELL DEATH, CAUSED BY THE FREEZING TEMPERATURE

INFLUENCE, IN WINTER WHEAT (TRITICUM AESTIVUM L.) AND SUGAR CANE

(SACCHARUM OFFICINARUM L.) SUSPENSION CULTURES

Lyubushkina I.V.1,2, Grabelnych O.
I.1,2, Fedyaeva A.V.1, Pobezhimova T.P.1, Stepanov A.V.1, Fedoseeva I.V.1, Voinikov V.K.1 Siberian institute of plant physiology and biochemistry Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, Irkutsk, 664033, Lermontova st., 132, fax (3952) 51-07-54, phone (3952) 42-46-59, email: estel_86@mail.ru Itkutsk State University, Irkutsk, 664003, Karla-Marksa st., 1, fax (3952) 24-22-38, phone (3952) 24-22-38, e-mail: grolga@sifibr.irk.ru The features of cell death process caused by freezing temperature influence in suspension cultures of plants with different degrees of frost resistance have been studied in this work. The objects of investigation were two suspension culture: winter wheat suspension culture (Triticum aestivum L.), obtained from mature embryos, and sugar cane suspension culture (Saccharum officinarum, grade POJ2878, line, resistant to anoxia). The cultures had different growth rate: exponential phase in the suspension culture of winter wheat lasted to 21 st - 24th days of cultivation, but in the culture of sugar cane - to 12nd days.

Different degrees of frost resistance of these cultures have already been shown at the stage of selection of the treatment intensity and duration. Thus, temperatures from -5 C to -10 C were the most suitable for activation of prolonged cell death process in the winter wheat suspension culture. The final choice was made in favor of the temperature -8 C, and the period of treatment was rather long and was 6 hours. This exposure has caused the prolonged cell death process in the winter wheat suspension culture, and its realization was lasting for 10 days after culture moving to the control condition. Death process was accompanied by an increase in the proportion of cells with shrinkage protoplast. It should be noted that the exposure was too destructive to the sugar cane suspension culture: treatment of the culture with the temperature -8 C for 6 hours has resulted in the death of more than 80% of the cells in the culture. Reducing the exposure period has shown that the most appropriate treatment was a 2 h-period. About 20% of the cells in the sugar cane suspension culture were dying during the treatment, and after moving the culture in the control condition - 60% of cells were dying for the next 24 hours.

Despite the differences in the sensitivity of cells to the negative temperature and rates of death execution, caused by the studied temperature, realization of the process of cell death in the winter wheat and sugar cane suspension cultures came to be by similar pathway involving mitochondria. In this work it has been shown that the influence of the negative temperature has resulted in a temporary inner mitochondrial membrane hyperpolarization in cells of the both investigated cell cultures. Release of cytochrome c from mitochondria to cytosol was observed in the cell culture of winter wheat on the 6th day, and in the cell culture of sugar cane after 4-6 hours after the treatment. It is known that it is the one of the key protein for the activation and realization of the active cell death process.

Thus, it can be concluded that the freezing temperature (-8 C) caused the cell death processes in the winter wheat and sugar cane suspension cultures, which were differ in speed, but similar in the manner of realization - with mitochondria participation.

This work was supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, the 8266 agreement.

–  –  –

ФГБОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева» Россия, 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68, Тел. +7(8342)322507 email:kariglazayi@yandex.ru Для получения каллусной культуры огурца высаживали обеззараженные семена огурца (Cucumis sativus L., сорт Единство) в пробирки со стерильной водой на мостики для получения стерильных растений. После 7 дней выращивания растения эксплантировали, делали насечки на эксплантах и помещали их в чашки Петри на питательную среду Мурасиге и Скуга (МС), содержащую 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д) (в концентрации от 1 мг/л до 5 мг/л) и 6-бензиламинопурин (6-БАП) (в концентрации от 0,5 мг/л до 2 мг/л), глицин, никотиновую кислоту и мезоинозит, для образования каллусной ткани. Полученную каллусную ткань пересаживали на среду МС, содержащую ионы Zn2+ в концентрациях 0,1 мМ и 1 мМ (контроль – среда МС, в состав которой изначально входит 2,8 мг Zn2+) или Ni2+ в концентрациях 10 мкМ, 0,1 мМ, 1 мМ.

Показано, что ионы цинка при высокой концентрации негативно влияли на каллусогенез огурца и вызывали отмирание каллусных клеток; при более низкой концентрации наблюдался очень незначительный рост культуры клеток огурца. При изучении окислительных проявлений в каллусах огурца, выращенных на среде с внесением ионов цинка, выявлена прямая зависимость между концентрацией Zn2+ и скоростью генерации О2. Это свидетельствует о неблагоприятном воздействии на каллусную культуру ионов цинка, вызывающих усиление генерации О2, следовательно, возникновение окислительного стресса. Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в каллусных клетках огурца in vitro при действии ионов цинка незначительно превышала контроль во всех вариантах опыта, при этом с увеличением дозы Zn 2+ в среде наблюдалась тенденция к возрастанию ПОЛ.

Ионы никеля не оказали токсического влияния на каллус огурца, как при низких, так и при высоких концентрациях. Не выявлено активирующего действия ионов никеля на скорость генерации супероксидного анион-радикала в каллусной культуре огурца, т.к.

генерация О2 была ниже контроля, причем наименьшее значение (меньше контроля в 2 раза) наблюдалось при концентрации Ni2+ 1 мМ. Интенсивность ПОЛ возрастала с увеличением дозы ионов никеля в среде, но ни в одной из концентраций не выявлено стимулирующего действия на данный показатель.

Таким образом, выявлена разнонаправленная реакция каллусных клеток огурца на длительное действие ионов Zn2+ и Ni2+. По-видимому, в эквимолярных концентрациях ионы Zn2+ более токсичны относительно ионов Ni2+ для каллусных клеток огурца.

Вероятно, это связано с возникновением окислительного стресса в их клетках при внесении в среду МС больших количеств ионов Zn2+, и с отсутствием таких окислительных явлений при внесении в среду ионов Ni2+.

–  –  –

N. P. Ogarev Mordovia State University. Russia, 430005, Saransk, Bolshevistskaja str., 68, Tel.

+7(8342)322507, e-mail: kariglazayi@yandex.ru Сallus culture of cucumber was obtained carried disinfected seeds in tubes of sterile water on the bridge for sterile plants. 7 days-old seedling was explanted, were notched in the explants and placed in Petri dishes on MS culture medium containing 2,4-D (at a concentration of 1 mg / L to 5 mg / l) and 6-BAP (at a concentration of 0.5 mg/l to 2 mg/l), glycine, nicotinic acid and mezoinozit to form callus tissue. Callus tissue transplanted on MS medium containing ions Zn2+ at a concentration of 0.1 mM, 1 mM (control is medium of MS which contain 2,8 mg Zn2+) and Ni2+ (at a concentration of 10 µM, 0.1 mM, 1 mM).

It is shown that zinc ions at high concentration negative effect on callus induction of cucumber and caused death of callus cells, with lower concentrations observed very slight increase of cell culture cucumber. In the study of oxidative manifestations in calluses cucumber grown in a medium with the introduction of zinc ions, found a direct correlation between the concentration of Zn2+ and the rate of generation of O2. This is evidence of adverse effects on the callus culture of zinc ions, causing increased generation of O2, therefore, the occurrence of oxidative stress. Lipid peroxidation (LPO) in the callus cells of cucumber in vitro by the action of zinc slightly exceeded the control in all variants of the experiment, while with increasing dose Zn2+ in the environment has seen an increase of lipid peroxidation.

Nickel ions didt have any toxic effects on callus cucumber, both at low and at high concentrations. There were no activating effect of nickel ions on the rate of generation of superoxide anion radical in callus culture of cucumber as generation of O 2 was below the control and the lowest value (less than 2-fold of control) was observed at a concentration of 1 mM Ni2+. LPO increased with increasing doses of nickel ions in the environment, but in none of the concentrations found no stimulatory effect on the figure.

Thus, the identified volatile reaction callus cells cucumber on the long-term effect of the ions Zn2+ and Ni2+. Apparently, in equimolar concentrations of Zn2+ ions are relatively more toxic ions Ni2+ for callus cells of cucumber. This is probably related to the occurrence of oxidative stress in their cells when incorporated in MS medium large amounts of ions Zn 2+, and the absence of oxidative phenomena in making medium ions Ni2+.

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090, пр. ак.

Лаврентьева, 10, факс: (8383) 333-12-78, тел. (8383) 363-49-26*1109, e-mail:

mursalimovsr@gmail.com Нахождение растительных клеток и тканей в культуре in vitro неизбежно сопровождается сомаклональной изменчивостью материала, возникающей в результате воздействия искусственных условий культивирования. Несмотря на очевидное негативное влияние, в некоторых случаях сомаклональная изменчивость может служить источником уникальных генотипов для проведения фундаментальных исследований. В лаборатории биоинженерии растений Института цитологии и генетики (Новосибирск) в ходе работ по агробактериальной трансформации и адрогенезу in vitro, была отобрана коллекция полиплоидных и анеуплоидных растений табака, возникших в результате сомаклональной изменчивости и обладающих рядом уникальных свойств.

Указанные растения были использованы в качестве модельных объектов для целого ряда фундаментальных цитологических исследований. В первую очередь, для изучения феномена цитомиксиса в микроспорогенезе высших растений. Цитомиксис – это явление межклеточной миграции ядер в растительных тканях, которая происходит по прямым цитоплазматическим мостам (цитомиктическим каналам). Не смотря на то, что цитомиксис открыт более ста лет назад, наблюдается весьма слабый прогресс в изучении этого явления, в первую очередь, из-за отсутствия удобных моделей для изучения этого феномена. Все еще не получено однозначных ответов на многие важные вопросы относительно цитомиксиса. До сих пор остается неясным, какую роль играет это явление в жизни растения, является ли оно нормальным физиологическим процессом или это отклонение от нормы, вызванное какими-либо факторами. Неизвестно почему цитомиксис встречается чаще всего в клетках репродуктивной сферы и одинаково ли протекает этот процесс в различных тканях одного растения и у различных видов. А самое главное является ли цитомиксис эволюционным фактором, ведущим к видообразованию? Использование полиплоидных и анеуплоидных растений табака позволило детально изучить ультраструктурные особенности цитомиксиса, определить влияния уровня плоидности на частоту этого явления, проанализировать связь цитомиксиса и апоптоза при развитии микроспороцитов растений.

Помимо анализа цитомиксиса, на данных модельных растениях проводится активная работа по изучению аномалий цитокинеза и формирования тубулинового цитоскелета в микроспороцитах, а также гормональных нарушений при развитии цветка.

Работа выполнена при поддержке ООО «ОПТЭК» и гранта РФФИ: 11-04-01192-а

–  –  –

Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, 630090, Prospekt Lavrentyeva 10, fax: (8383) 333-12-78, tel. (8383) 363-49e-mail: mursalimovsr@gmail.com The presence of plant cells and tissues in vitro is accompanied by somaclonal variation.

It is inevitable because of artificial culture conditions. Despite the obvious negative effects, somaclonal variation could be a source of unique genotypes for basic research. In laboratory of plants bioengineering of Institute of Cytology and Genetics (Novosibirsk) during performing experiments on agrobacterium-mediated plant transformation and androgenesis in vitro was obtained a collection of polyploid and aneuploid tobacco plants. These plants have appeared as result of somaclonal variation and have a unique properties.

The plants have been used as model objects for a number of fundamental cytological research. First of all, for study a phenomenon of cytomixis in higher plants microsporogenesis.

Cytomixis is a process of intercellular migration of nucleus in plant tissues through direct cytoplasmic connections (cytomictic channels). Despite the fact that cytomixis was discovered over a century ago, there has been very little progress in the study of this phenomenon, primarily because of the lack of a suitable model system. Still there are not answers to many important questions regarding cytomixis. It is unclear - what is the role of this phenomenon in the life of the plant, whether it is normal physiological process or an aberration caused by any factors? It is unknown why cytomixis occurs mostly in generative cells and is the same process in different tissues of one plant and in various species or not. And the most important thing - is cytomixis evolutionary factor leading to speciation?

With using of polyploid and aneuploid tobacco plants was performed a detailed ultrastructural analysis of cytomixis, determined the influence of ploidy level on the frequency of this phenomenon, and analyzed the relationship between cytomixis and apoptosis in plant microsporocytes development.

Also on the model plants are studied abnormalities of cytokinesis and cytoskeleton formation in microsporocytes and hormonal disorders in the flower development.

The work was supported by “OPTEC” LLC and the Russian Foundation for Basic Research (grant no. 11-04-01192-а)

Секция 3

ИЗМЕНЕНИЯ В ФЕНОЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ КАЛЛУСНОЙ КУЛЬТУРЫ

ЧАЙНОГО РАСТЕНИЯ, ВЫРАЩЕННОЙ НА СРЕДЕ С КАДМИЕМ

Нечаева Т.Л.1, Храмова Е.П.2, Высочина Г.И.2, Загоскина Н.В.1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, 127276, ул. Ботаническая, 35 факс: (499) 977-80-18, тел. (499) 977-94-33, e-mail: phenolic@ippras.ru Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 факс: (383) 334-44-33, тел. (383) 334 44 68, e-mail: khramova@ngs.ru Кадмий является одним из наиболее распространенных в природе поллютантов, для которого характерно быстрое поступление в клетки растений. В большинстве случаев это сопровождается развитием в них окислительного стресса, что, в свою очередь, приводит к изменениям в содержании фенольных соединений (ФС) являющихся важными компонентами антиоксидантной системы растений.

Удобным объектом для изучения различных аспектов фенольного метаболизма являются растения чая, а также инициированные из них каллусные культуры, для которых характерна высокая способность к образованию различных соединений фенольной природы. Ранее нами было показано, что выращивание каллусных культур чайного растения на средах с кадмием сопровождается повышением накопления в них ФС. Этот эффект зависит от концентрации поллютанта в среде, а также длительности его воздействия.

Целью данной работы являлось изучение изменений в составе ФС гетеротрофных каллусных культур чайного растения, подвергнутых действию кадмия.

Каллусные культуры, инициированные из стебля чайного растения (Camellia sinensis L., грузинская разновидность), выращивали в темноте на модифицированной питательной среде Хеллера. В опытных вариантах к ней добавляли кадмий (15 мг/л; в виде соли Cd(NO3)2). Длительность пассажа составляла 40 дней. Материал для анализа брали на 25 и 40 дни культивирования. ФС экстрагировали 96%-ным этанолом.

Этанольные экстракты пропускали через мембранный фильтр и анализировали методом ВЭЖХ на жидкостном хроматографе Agilent 1100 (США) с УФ-спектрофотометрическим детектором и программным обеспечением обработки хроматографических данных ChemStation.

При выращивании гетеротрофных каллусных тканей чая на основной питательной среде в составе их фенольного комплекса было обнаружено 12 соединений в первой половине цикла культивирования (25 день) и 11 - во второй (40 день). При этом к концу выращивания можно отметить незначительное увеличение содержания эпикатехина (на10-15%), являющегося одним из характерных для чайного растения соединений флавановой природы.

В каллусных культурах, растущих на среде с кадмием, отмечено упрощение фенольного комплекса, что наиболее ярко проявлялось в конце пассажа, когда он был представлен только 6 соединениями, среди которых отсутствовал эпикатехин.

Все это свидетельствует об изменениях в метаболизме фенольных соединений, в том числе и флаванов, в культурах чайного растения при действии кадмия.

Секция 3

CHANGES IN PHENOLIC COMPLEX OF CALLUS CULTURES THE TEA

PLANTS GROWN IN THE MEDIA WITH CADMIUM

Nechaeva T.L.1, Chramova E.P.2, Vysochina G.I.2, Zagoskina N.V.1 Timiriazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences, Botanicheskaya ul., 35.

Moscow. 127276 Russia; fax: (499) 977-80-18, tel. (499) 977-94-33, e-mail:

phenolic@ippras.ru Central Siberian Botanical Garden, Russian Academy of Sciences Siberian Branch, 630090

Novosibirsk, Zolotodolinskaya st., 101, fax: (383)330-19-86, tel. (383) 334-44-68, e-mail:

khramova@ngs.ru Cadmium is one of the most common pollutants in nature, which is characterized by rapid receipt in plant cells. In most cases it is accompanied by the development of oxidative stress in them, which in turn leads to changes in the content of phenol compounds (PC) which are important components of the antioxidant system of the plants.

Tea plants and derived callus cultures are convenient objects for the study of various aspects of phenolic metabolism. They are characterized by high potential for the formation of various phenolic compounds. We have previously shown that the cultivation of the tea plant callus cultures in media containing cadmium is accompanied by an increase in the accumulation of PC. This effect depends on the concentration of the pollutant in the environment and duration of its action.

The aim of this work was to study the changes of PC in the heterotrophic callus cultures of tea plant subjected to the action of cadmium.

Callus cultures initiated from the stem of the tea plant (Camellia sinensis L., Georgian variety) were grown in the dark on the modified nutrient medium of Heller. In advanced variants the medium contained 15 mg / liter of cadmium (as a salt of Cd (NO3) 2). Duration passage of 40 days. Material for analysis was taken at 25 and 40 days of culture. PC extracted with 96% ethanol. The ethanol extracts were passed through a membrane filter and analyzed by HPLC on an Agilent 1100 liquid chromatograph (USA), UV spectrophotometric detector and a software processing chromatographic data ChemStation.

In heterotrophic tissues tea callus growing on a basic nutrient medium, in the first half of the cultivation cycle (25 days) are 12 compounds and 11 - to the second (day 40). By the end of growth can be noted a slight increase in epicatechin (by 10 to 15%), one of the characteristic of the tea plant PC.

In callus cultures grown on a medium with cadmium, a number of phenolic compounds decreased, which is most evident at the end of the passage, when it was introduced only 6 compounds, including epicatechin was absent. All this shows changes in the metabolism of phenolic compounds, including flavans, in cultures of tea plant by the action of cadmium.

–  –  –

ВЛИЯНИЕ СТРЕССОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГЕНОМ

КУЛЬТИВИРУЕМЫХ IN VITRO КЛЕТОК ARABIDOPSIS THALIANA И ZEA MAYS

Седов К.А., Долгих Ю.И., Соловьева А.И.

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, 127276, ул.

Ботаническая, 35, факс: (499) 977-80-18, тел. (499) 231-83-34, e-mail:

sedov_konstantin@bk.ru Известно, что, не оказывая прямого мутагенного действия, стресс-факторы могут вызывать нарушение работы регуляторных и репарационных систем, изменения уровня метилирования оснований ДНК, структурную реорганизацию и нарушения репликации ДНК, активацию мобильных элементов. Все эти нарушения зачастую приводят к генетическим изменениям. Целью данной работы была оценка влияния стрессов на вариабельность RAPD и ISSR маркеров в культурах тканей A. thaliana и Z. mays. В качестве стрессоров были выбраны кратковременная инкубация при повышенной температуре (40-45°С), культивирование на среде с сульфатом меди (CuSO45H2O), аноксия и окислительный стресс (культивирование на среде с паракватом). На первом этапе работы была определена сила стрессовых воздействий, ингибирующих рост клеток.

Сублетальными воздействиями для культуры тканей A. thaliana было культивирование на среде со 150 мг/л меди, инкубация при температуре 40°С в течение 12 часов, в отсутствии кислорода в течение 14 часов или культивирование на среде с 3 мкМ параквата.

Сублетальными воздействиями для культуры тканей Z. mays было культивирование на среде с 300 мг/л меди, инкубация при температуре 45°С в течение 22 часов, продолжительность аноксии 18 часов или культивирование на среде с 5 мкМ параквата.

Для оценки уровня генетической изменчивости были выбраны 6 RAPD и 4 ISSR праймера, а также их попарные комбинации. Проведенные исследования показали, что все использованные праймеры и их попарные комбинации обеспечивали синтез фрагментов исследуемых ДНК. Количество амплифицируемых фрагментов в зависимости от праймера(ов) колебалось от 2 до 11, а их размеры варьировали от 200 до 2000 п.н. C использованием подобранных праймеров определили уровень генетической изменчивости при выращивании в обычных условиях клеток каллуса A. thaliana после шести месяцев культивирования и клеток суспензии, поддерживаемой в условиях in vitro на протяжении более шести лет. Всего было проанализировано 195 фрагментов ДНК. Ни одна из комбинаций праймеров не выявила отличий шестимесячной каллусной культуры от исходного растения. В ДНК, выделенной из суспензии, с четырьмя комбинациями праймеров в спектре ампликонов были обнаружены отличия от каллуса и растений. Доля полиморфных фрагментов составила 1,27%, их размер колебался от 400 до 700 п.н.

Полученные результаты свидетельствуют о генетической стабильности культивируемых in vitro клеток A. thaliana. Проводится исследование вариабельности ДНК-маркеров в культивируемых клетках, подвергнутых действию стрессоров.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13-04-00950.

–  –  –

K.A. Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, 127276, Botanicheskaya st., 35, fax: (499) 977-80-18, tel. (499) 231-83-34, e-mail: sedov_konstantin@bk.ru Stress factors can cause disruption of the regulatory and repair systems, changes in the level of methylation of DNA bases, restructure and abnormalities of DNA replication, the activation of transposable elements. All of these disorders often lead to changes in the genome.

The aim of this work was to evaluate the effect of stress on the variability of RAPD and ISSR markers in tissue cultures of A. thaliana and Z. mays. As stress effects were chosen short incubation at elevated temperature (40-45°C), culturing in the medium with a copper sulfate (CuSO45H2O), anoxia and oxidative stress (culturing in the medium with paraquat). At the first stage the degree of growth inhibition by stressors were determined. Cultivation in the medium with 150 mg/l of copper, incubation at 40°C for 12 hours, anoxia for 14 hours or cultivation in the medium supplemented with 3 µM paraquat were sublethal for callus A. thaliana. Sublethal effects of tissue culture Z. mays were cultivation in the medium with 300 mg/l of copper, incubation at 45°C for 22 hours, anoxia for 18 hours or cultivation in the medium supplemented with 5 µM paraquat. To assess of the level genetic variability 6 RAPD and 4 ISSR primers and their pairwise combinations were selected. Studies have shown that all of the primers used and their pairwise combinations synthesized of DNA fragments. Number amplified fragments depending on the primer(s) ranged from 2 to 11, and their size varied from 200 to 2000 bp.

Using the selected primers of the level genetic variability in six-month callus and six-year suspension A. thaliana culturing under normal conditions were evaluated. Total 195 DNA fragments was analyzed. None of the primer combinations reveal differences between six-month callus and parent plants. In DNA extracted from the suspension, with four primer combinations in spectrum amplicons were detected differences from callus and plants. Proportion of polymorphic fragments was 1.27%, and their size varied from 400 to 700 bp. These results indicate the genetic stability of A. thaliana cells cultured in vitro. The variability of DNA markers in cultured cells exposed to the action of stressors is investigating.

The work supported by grant RFBR № 13-04-0095.

Секция 3

ТЕСТ НА ПРОРАСТАНИЕ ПЫЛЬЦЕВЫХ ЗЕРЕН ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСТРАКТОВ БИОМАССЫ КУЛЬТУР

КЛЕТОК ПОЛИСЦИАСА.

Суханова Е.С.1,2, Кочкин Д.В.1,2, Титова М.В.1,2, Носов А.М.1,2 Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Воробьевы горы, 1, стр.

12, mushilda@mail.ru Институт Физиологии Растений им. К.А. Тимирязева РАН, 127276, Москва, ул. Ботаническая, 35.

Культура клеток представляет собой популяцию дедифференцированных соматических клеток, в которой процессы образования биологически-активных веществ (вторичных метаболитов) значительно отличаются от таковых в интактных растениях. Одной из важнейших прикладных задач при промышленном выращивании культур клеток является выяснение промышленной ценности биомассы - определение продуктивности по целевым веществам и определение биологической активности. Растения рода Polyscias (сем. Araliaceae), полисциас папоротниколистный (P.filicifolia) и полисциас кустарниковый (P.fruticosa), издавна применяются в народной медицине.

Целью работы было разработать тест-системы для быстрого скрининга биологической активности растительных экстрактов.

Тест на прорастание пыльцевых зерен часто используют для оценки уровня токсичности веществ, в том числе в косметической и медицинской промышленности. Была проведена работа по оценке возможности использования этой тест системы для определения биологической активности растительных экстрактов. Для этого была взята биомасса культуры клеток P.filicifolia, полученной в 1990-х гг., использующаяся для производства нутрицевтика «Витагмал» и не содержащая тритерпеновых соединений, а также биомасса культур клеток P.filicifolia и P.fruticosa, полученных в 2005 г. и содержащих тритерпеновые гликозиды, свойства которых также были исследованы в данной тест-системе.

В результате проведенных экспериментов было выявлено ингибирующее действие гликозидов культур клеток полисциаса на прорастание пыльцевых зерен, наибольшей активностью из них обладал самый низкомолекулярный гликозид – ладигинозид А: при наименьшей из выбранных концентраций (50 мкМ) происходило 100% подавление прорастания. Выявленная активность тритерпеновых гликозидов полисциаса коррелировала с результатами, полученными для экстрактов биомассы. Для экстракта, не содержащего этих соединений, было показано стимулирующее действие, возрастающее с увеличением концентрации экстракта. В то же время для экстракта из «молодой» линии P.filicifolia, содержащего полисциазиды, была показана стимулирующая активность (до 14%), которая снижалась с увеличением дозы препарата. Экстракт P.fruticosa проявил более высокую ингибирующую активность, чем экстракт культуры клеток P.filicifolia, полностью подавляя прорастание пыльцы, при концентрациях экстракта 12,5 мг/мл и выше, что согласуется с более высоким содержанием в нем тритерпеновых соединений (0,090 мг/мл для P.fruticosa и 0,053 мг/мл для P.filicifolia), причем мажорным среди них был наиболее активный – ладигинозид А (0,048 мг/мл P.fruticosa и 0,005 мг/мл для P.filicifolia).

Эти результаты свидетельствуют о наличии в экстрактах других биологическиактивных компонентов, которые могут модулировать активность основных биологическиактивных веществ. Это подтверждает необходимость исследования активности не только отдельных соединений, но и комплексного экстракта.

Секция 3

POLLEN TUBE GROWTH TEST FOR BIOLOGICAL ACTIVITY OF

POLYSCIAS PLANT CELL CULTURES BIOMASS EXTRACTS RESEARCH

Sukhanova E.S.1,2, Titova M.V.1,2, Kochkin D.V.1,2, Nosov A.M.1,2 Biology department of M.V. Lomonosov Moscow State University, 119992, Moscow, Vorobievy gory, 1, 12, mushilda@mail.ru K.A. Timiryasev Institute of Plant Physiology of RAS, 127276, Moscow, Botanicheskaya, 35.

Plant cell culture is an experimentally created population of somatic cells, where processes of secondary metabolites formation differ significantly from original plants ones. One of the most important applied problems in industrial plant cell cultivation is the biomass value monitoring – secondary metabolites content and biological activity screening. Plants of Polyscias genus, P.filicifolia and P.fruticosa are favour among the tropical countries people as drug and additions for food for a long time.

The aim of our research was to find a test-system for quickly plant extracts biological activity screening.

Pollen tube growth test is frequently used for substances toxicity level estimation, including cosmetic and medical industry. The research aimed to analyze a possibility of its appropriateness for plant extracts biological activity determination was led. Obtained in 1990th and used as a source for biologically active additives “Vitagmal” production P.filicifolia plant cell culture together with obtained in 2005 P.filicifolia and P.fruticosa plant cell cultures were taken. Triterpene glycosides from the «new» strains were also examined in the test-system.

As a result of experiments an inhibitory effect of separated Polyscias glycosides in pollen tube growth test was displayed. The most effect was shown for ladyginoside A, the most low-molecular glycoside. This effect correlated with the results obtained for the biomass extracts. An extract without these compounds displayed a stimulating effect, increased along with the concentration. At the same time the stimulating effect of polysciasides contained «new»

P.filicifolia strain biomass low-concentrated extracts (up to 14%) came to naught at high concentrations. The P.fruticosa biomass extract showed higher inhibitory effect than the P.filicifolia one, what is strongly correlate with bigger triterpene glycosides content in it (0,090 mg/ml for P.fruticosa and 0,053 mg/ml for P.filicifolia), and the most active ladyginoside A was the major one (0,048 mg/ml for P.fruticosa and 0,005 mg/ml for P.filicifolia) These results give evidence of the presence in plant extracts other biological active compounds presence, which can modulate the principal biological active substances. It confirms the necessity of not only separated compound effect investigation but also the entire extract one.

–  –  –

Институт биологии и биотехнологии растений КН МОН РК, 050040, ул. Тимирязева, 45, Алматы, Казахстан,teni02@mail.ru К числу неспецифических физиолого-биохимических защитных реакций при адаптации растений к неблагоприятным условиям среды можно отнести изменения в балансе гормонов и гормоноподобных веществ, способствующие переключению функциональной активности клеток на так называемые стрессовые подпрограммы.

Гормоноподобные вещества, к которым можно отнести и пептиды, способны в крайне низких концентрациях с высокой эффективностью регулировать активность метаболических процессов, индуцируя при этом устойчивость растительных организмов к широкому спектру стрессовых воздействий, поэтому существует необходимость их изучения. В эксперименте препараты пептидов выделялись из гомогенезированных каллусных тканей различных видов пшениц, культивировавших в условиях моделируемых осмотического и солевого стрессов (среда Гамборга В5 + 20% ПЭГ6000 или +1,5% NaCl соответственно). Для оценки биологической активности суммарных препаратов пептидов в опытах нами была использована методика оценки скорости движения цитоплазмы в клетках тест-объекта – листьев элодеи (Elodea densa) – в растворах суммарной фракции пептидов концентрации 0,01%, 0,001% и 0,0001%.

Контролем служила скорость движения хлоропластов в клетках листьев элодеи (Elodea densa) в водной среде.Установлено, что пептиды, выделенные из каллусных тканей изучаемых видов пшениц, выращенных при оптимальном водоснабжении, усиливают движение цитоплазмы. При этом отмечена дозозависимость воздействия суммарной фракции – при минимальной концентрации пептидов (0,0001%) – скорость движения хлоропластов элодеи была максимальной для всех изучаемых генотипов. Максимальная концентрация (0,01%) оказывала значительное ингибирующее действие. Наибольшей стимулирующей активностью характеризовались фракции пептидов, выделенные из каллусов T. macha.Осмотический и солевой стресс, созданные в наших экспериментах, в целом ингибировали скорость движения хлоропластов элодеи в растворах суммарной фракции пептидов, но отмечена видоспецифичность этого воздействия. Так, относительно высокая скорость движения хлоропластов после действия осмотического стресса отмечена на растворах пептидов, выделенных из каллусных тканей T. аethiopicum – вида, характеризующегося высокой засухоустойчивостью, засухоустойчивого сорта Саратовская-29 и вида T. сompactum, характеризовавшегося хорошим приростом каллусной биомассы в условиях осмотического стресса. Наибольшую активность в эксперименте с воздействием солевого стресса показана у суммарных фракций пептидов, выделенных из каллусных тканей таких форм, как T. compactum и T. macha. При этом вид T. compactum показал себя как относительно солеустойчивая форма в ряде экспериментов in vivo, а вид T. macha характеризовался хорошим приростом каллусной биомассы и способностью к регенерации в условиях солевого стресса in vitro.Таким образом, можно заключить, что пептиды, выделенные из каллусных тканей пшеницы, выращенных при оптимальном водоснабжении, усиливают скорость движения цитоплазмы в клетках тестобъекта. При этом ярко проявляется дозозависимость воздействия суммарной фракции – при минимальной концентрации пептидов (0,0001%) – скорость движения хлоропластов элодеи максимальна, и наоборот. Дозозависимость сохраняется и в условиях воздействия стрессовых факторов. При этом формы, характеризующиеся большей засухо- и солеустойчивостью, отличаются и наибольшей активностью суммарной фракции пептидов, выделенных из каллусных тканей, подвергнутых осмотическому и солевому стрессам.

Секция 3

–  –  –

Institute of Plant Biology and Biotechnology, Timiryazev str., 45, Almaty 050040, Kazakhstan, teni02@mail.ru Among the non-specific physiological and biochemical defense responses in plant adaptation to adverse environmental conditions include changes in the balance of hormones and hormone-like substances that promote switching of the functional activity of cells in the socalled stressful routine. Hormone-like substances that can be attributed, and peptides are capable of extremely low concentrations with high efficiency to regulate metabolic activity, thus inducing resistance of plant organisms to a wide range of stressful influences, there is a need to study them. In the experiment, preparations of peptides isolated from gomogenizing callus tissue different wheat species cultivated under simulated osmotic and salt stress (Gamborg B5 medium + 20% PEG6000 or +1,5% NaCl, respectively). To assess the biological activity of peptides of the total drug in the experiments, we used a method of estimating the speed of the cytoplasm in the cells of the test object - leaves elodea (Elodea densa) - in solutions of the total fraction of peptide concentration of 0.01%, 0.001% and 0.0001%. Served as control the speed of movement of chloroplasts in leaf cells of elodea in the aquatic environment. Found that the peptides isolated from the callus tissue is examined wheat species grown under optimum water supply, increase the movement of the cytoplasm. I want to mention a dose-dependent effects of total fraction - at a minimum concentration of peptides (0.0001%) - the velocity of elodea chloroplast was the highest for all genotypes studied. The maximum concentration (0.01%) had a significant inhibitory effect. Most stimulating activity characterized fraction of peptides derived from callus T. macha.

Osmotic and salt stress created in our experiments, in general, inhibited the rate of movement of elodea chloroplasts in solutions the total fraction of peptides but marked species specificity of the impact.

Thus, the relatively high speed of the chloroplasts after exposure to osmotic stress was studied in solutions of peptides isolated from callus tissue T. aethiopicum - a species characterized by high resistance to drought and drought-resistant varieties of Saratovskaya-29 and type T. sompactum, characterized by good growth of callus biomass under osmotic stress.

The greatest activity in the experiment with the impact of salt stress is shown in the total fraction of peptides isolated from callus tissue forms, such as T. compactum and T. macha. The form of T. compactum shown to be relatively salt-resistant form of a number of experiments in vivo, and the species T. macha characterized by good growth of callus biomass and ability to regenerate under salt stress in vitro.

Thus, we can conclude that the peptides isolated from the callus tissue of wheat grown under optimum water supply, increase the speed of the cytoplasm in the cells of the test object.

In this case, pronounced dose-dependent effect of the total fraction - at a minimum concentration of peptides (0.0001%) - the velocity of elodea chloroplast maximum, and vice versa. Dose-dependent and maintained in conditions of stress factors. The forms with greater drought and salt tolerance is different and the most active fraction of the total peptides isolated from the callus tissues subjected to osmotic and salt stress.

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН, Казань, 420111, ул.

Лобачевского, 2/31, факс: (843) 292-73-47, тел. (843) 231-90-39, e-mail: trofimova@mail.knc.ru Изменение скорости роста - самая быстрая реакция растительных организмов на любые изменения внешней среды. Замедление ростовых процессов, например, при действии низкой температуры необходимо для адаптивной перестройки метаболизма клеток, когда происходит переключение с простого накопления массы на образование веществ, требуемых для существования растительного организма в изменившихся условиях. Этот процесс контролируется с помощью различных сигнальных путей и с привлечением большого количества регуляторов, таких как, например, абсцизовая кислота (АБК), которая, как известно, вовлечена в реализацию многих адаптивных реакций в растениях, в том числе и в формирование морозоустойчивости.

В работе была использована частично синхронизованная суспензионная культура озимой пшеницы Triticum timopheevii Zhuk. (РККК ВР, № 34) в процессе культивирования которой можно было выделить основные фазы развития: со 2 по 6 день, когда идёт интенсивное деление клеток без значительного увеличения их массы, фазу быстрого роста (от 7 до 12 дней), когда клетки переходят к росту растяжением и стационарную фазу (от 12 дня).

Были исследованы различные параметры, характеризующие развитие культуры, а также способность формировать морозоустойчивое состояние при добавлении АБК (50 мкМ) на разных фазах кривой роста. Показано, что при внесении гормона в среду культивирования в начале пассажа (0 день) рост клеток, определяемый по нарастанию их сырой массы, подавлялся практически полностью и составлял 2-3% от контрольного варианта, когда клетки культивировали все время без добавления АБК. Это сопровождалось значительным падением митотического индекса (МИ) на 3 сутки культивирования (от 12% до 2.7%), а максимальная величина МИ (около 4%) в этом случае наблюдалась спустя сутки по сравнению с контролем.. При внесении гормона на 3й день культивирования нарастание сырой массы клеток составляло 65% от контроля, а митотический индекс снижался на ~30%.

Эксперименты по исследованию формирования морозостойкого состояния, индуцированного действием АБК при комнатной температуре показали, что если клетки подвергались действию гормона в самом начале пассажа, то они показывали высокий уровень морозоустойчивости к третьим суткам культивирования. Внесение АБК в среду роста в момент интенсивного клеточного деления сокращало время формирования морозоустойчивого состояния до 12 часов.

Обсуждается механизм запуска процесса адаптации клеток в контексте их избирательной чувствительности в зависимости от стадии развития и наличие интегрирующих механизмов в процессе образования морозоустойчивости.

–  –  –

Kazan Institute of Biochemistry and Biophysics the Russian Academy of Science, 420111,

Kazan, Lobachevsky, 2/31, fax: (843) 292-73-47, phone: (843) 231-90-39, e-mail:

trofimova@mail.knc.ru The change of growth rate is the fast reaction of the plant organisms to any environment changes. In the course of adaptation of winter plants to low temperature they use the growth inhibition for adaptive reorganization of a metabolism which, as we know, switches over from simple accumulation of weight of cells to formation of the substances which necessary for living in new conditions. This process is controlled by various signaling ways with involvement a lot of regulators, such as, abscisic acid (ABA) which, as we know, is involved in realization of many adaptive processes in plants including the freezing tolerance formation.

The partially synchronized suspension culture of winter wheat Triticum timopheevii Zhuk. was used in this work. There were three phases in the culture period, namely: the cell division phase (days 2–6), during which there is an intensive division of cells without significant increase of weight, cell elongation phase (days 7–12), when cells grow intensively and stationary phase (after day 12).

The various parameters characterizing of culture development as well as ability to form a freezing tolerance by exogenous ABA application (50 µM) in the different phases of culture were investigated. It was showed that by ABA treatment of cells at the beginning of a passage (0 day) growth of cells based in the cell fresh weight was suppressed almost completely and made 2-3% from control where cells all the time cultured without ABA. It was accompanied by considerable falling of the mitotic index (MI) for 3 days of culture (from 12% to 2.7%). In this case the maximum magnitude of MI (about 4%) was observed one day later in comparison with control. The increase of cell fresh weight made 65% from control, and the mitotic index decreased at ~30% by the hormone treatment applied on the third day.

The research of freezing tolerance formation induced by ABA at the room temperature showed if cells were exposed by hormone at the beginning of a passage, they showed high level of frost resistance on the third day of the subculture. The ABA treatment at the time of intensive cell division has been reduced time of freezing resistance appearance till 12 hours.

The mechanism of start of the cell adaptation processes, in a context of their selective sensitivity in the time of cell cycle as well as the existence of integrating mechanisms during of frost resistance formation are discussed.

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения российской академии наук, Владивосток,690022, пр-т. Столетия Владивостоку 159, факс: 8(423) 231-01-93, тел. 89502810346, e-mail: tyunin@biosoil.ru Резвератрол (3,5,4’-тригидроксистильбен) – является одним из наиболее изученных фенольных веществ растительного происхождения, обладающий широким спектром полезных биологических и фармакологических свойств. Показано, что резвератрол, обладая мощными антиоксидантными свойствами, препятствует окислительной модификации липидов и останавливает накопление окисленных липопротеинов низкой плотности в стенках сосудов.

Показано, что резвератрол обладает противоопухолевой активностью на стадии возникновения, роста опухоли и образования метастазов. Поэтому резвератрол имеет большой потенциал для создания на его основе различных биологически активных добавок к пище, а также лекарственных средств. Однако регуляция биосинтеза резвератрола в клетках растений до сих пор детально не изучена.

Представители семейства Vitaceae (Виноградные), и в частности характерный для Приморского края России виноград амурский Vitis amurensis Rupr., содержат наибольшее количество резвератрола в сравнении с другими растениями. В клетках растений биосинтез резвератрола идет фенилпропаноидным путем вторичного метаболизма. Стильбен синтаза или резвератрол синтаза (STS, EC 2.3.1.95) непосредственно катализирует реакцию образования резвератрола. В геноме большинства стильбен продуцирующих растений STS представлен мультигенным семейством.

Известно, что воздействие ультрафиолета, сигнальных молекул стресса растений (салициловая кислота), а также предшественников в биосинтезе фенольных соединений (фенилаланин, кумаровая кислота) способно индуцировать биосинтез резвератрола и изменять уровень экспрессии генов STS в клеточных культурах V. amurensis. Нам удалось установить участие системы цитозинового метилирования ДНК в регуляции экспрессии генов STS клеточных культурах V. amurensis. Кроме того, полученные нами результаты позволяют предположить, что все раннее изученные эффекты элиситоров, направленные на изменение экспрессии генов STS и увеличение уровня продукции резвератрола клеточными культурами V. amurensis обусловлены изменением статуса цитозинового метилирования генов некоторых STS. На данный момент отсутствует информация о роли cis-регуляторных элементов в транкрипционной регуляции генов стильбен синтаз в клетках V. amurensis. Наиболее изученной группой транскрипционных факторов контролирующих экспрессию генов вторичного метаболизма растений является группа R2R3-MYB транскрипционных факторов. Согласно литературным данным, представители данного семейства транскрипционных факторов регулируют экспрессию многих генов фенилпропаноидного пути вторичного метаболизма растений. При помощи базы данных PLACE нами были обнаружены сайты для связывания MYB транскрипционных факторов в составе промоторов генов STS. Указанные сайты связывания транскрипционных факторов изменяли уровень цитозинового метилирования при увеличении экспрессии генов STS. Нам удалось детектировать экспрессию двух генов R2R3MYB транскрипционных факторов: VTF1 и VTF2, экспрессия которых кореллировала с изменением экспрессии генов STS и содержанием резвератрола в клеточных культурах V. amurensis. Полученные данные свидетельствуют о комплексной регуляции биосинтеза резвератрола.

Секция 3

–  –  –

Institute of biology and soil sciences, Far Eastern branch of Russian academy of sciences, Vladivostok, 690022, pr.-t Stoletiya 159, fax: 8(423) 231-01-93, tel. 89502810346, e-mail: tyunin@biosoil.ru Resveratrol (3,5,4’-trihydroxy-trans-stilbene) – is one of the most well known plantderived phenol compound that has been reported to exhibit a wide range of important biological and pharmacological properties. It has been shown that resveratrol, which possesses powerful antioxidant properties, interferes with oxidative modifications of lipids and play a role in the prevention of cardiovascular diseases. Resveratrol possesses antineoplastic activity at the stages of establishment and growth of a tumor and in the formation of metastases. Due to its’ unique properties resveratrol is primarily consumed in the form of numerous biological additives and has a great potential to be used in drug industry. However, regulation of the resveratrol production in vivo seems not to be well-understood yet.

Vitaceae representatives including wild-growing grape Vitis amurensis Rupr., characterized with highest level of resveratrol content among other stilbenoid-producing plants.

Resveratrol biosynthesis occurs via the phenylpropanoid pathway in plant cells. The stilbene synthase (STS, EC 2.3.1.95) directly catalyses resveratrol biosynthesis. It is known, that STS enzyme encoded by multigene family in stilbenoid-producing plants.

It was previously shown that UV irradiation, effect of stress signaling molecules including salicylic acid and addition of resveratrol precursors can significantly enhance the level of resveratrol content via modulation of STS genes expression in cell cultures of V. amurensis.

Also we have demonstrated involvement of DNA methylation machinery in regulation of STS expression in V. amurensis cultured cells. According to data obtained we believe that all described upon effects of different elicitors on resveratrol biosynthesis determined by modulation of STS expression are governed by alternations of cytosine methylation status within STS genes. Moreover at the current moment data on impact of cis-regulatory elements of STS genes on resveratrol biosynthesis in grape cells is not well described. Currently, R2R3-MYB is the well studied group of plant transcription factors involved in regulation of plant secondary metabolism genes. According to literature data a great number of phenylpropanoid pathway genes are shown to be regulated by representatives of mentioned family of transcription factors in vivo. Using PLACE database we revealed MYB transcription factors binding sites within promoters of STS genes. Further analysis revealed alternation in cytosine methylation level connected to enhancement in certain STS genes expression. We detected expression of two candidate mRNA transcripts corresponding to R2R3-MYB family: VTF1 and VTF2. Expression of mentioned transcripts correlated with expression of STS genes and level of resveratrol production in cell cultures of V. amurensis. Thus, all the data obtained reveal a complex manner of resveratrol biosynthesis regulation in grape cells of V. amurensis.

–  –  –

РАЗЛИЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ 24-ЭПИБРАССИНОЛИДА НА ТИРОЗИНОВОЕ

ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ МОРФОГЕННЫХ КАЛЛУСОВ ГРЕЧИХИ

ТАТАРСКОЙ

Федина Е.О., Акулов А.Н., Румянцева Н.И., Каримова Ф.Г.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН, Казань, 420111, ул.

Лобачевского, 2/31, факс: (843) 292 -73-47, тел. (843) 231-90-47, e-mail: solo_nika@mail.ru Известно, что фосфорилирование белков по тирозину является критичным для роста и дифференцировки клеток растений. Более того, выявлена существенная роль тирозинового фосфорилирования белков в регуляции ранних стадий клеточного роста.

Показано, что этот вид фосфорилирования индуцируется фитогормонами. Например, после обработки каллуса некоторыми фитогормонами было выявлено повышение уровня тирозинового фосфорилирования различных белков, которое коррелировало с активацией промотора циклин-зависимой протеинкиназы CDK;1. Брассиностероиды (БС) – стероидные фитогормоны, экзогенные ростовые эффекты которых описаны во многих научных работах. Тем не менее, роль брассиностероид-индуцированного тирозинового фосфорилирования в регуляции ростовых процессов растений далека от понимания.

Морфогенные каллусы - это удобная модель для изучения процессов роста растений. В этой связи, целью работы являлось изучение влияния 24-эпибрассинолида (ЭПБ), одного из физиологически активного БС, на тирозиновое фосфорилирование белков морфогенного каллуса гречихи татарской.

В экспериментах 24-дневные каллусы гречихи, пересаженные на безгормональную ростовую среду с ЭПБ (0.001 -1 M), культивировали на свету или в темноте в течение 4, 9 и 13 дней. Контрольными вариантами служили каллусы, культивированные на среде без фитогормона. Белки каллусов разделяли с помощью 1DE (6-16% ПААГ). Изменения в тирозиновом фосфорилировании белков каллусов анализировали методом Western блотинга с использованием моноклональных антител к фосфотирозину.

Результаты исследований показали наличие тирозинового фосфорилирования белков каллусов в диапазоне молекулярных масс от 14 до 31 кДа. Было выявлено, что максимальный уровень тирозинового фосфорилирования белков идентифицируется в контрольных каллусах, культивированных в течение 9 дней на свету. В каллусах, выращенных на среде с добавлением различных концентраций ЭПБ, мы наблюдали тенденцию к снижению уровня тирозинового фосфорилирования белков по сравнению с контролем. Эффект ЭПБ в концентрации 0.001 M являлся исключением из выявленной тенденции: ЭПБ увеличивал уровень тирозинового фосфорилирования белков каллусов, культивированных в течение 9 и 13 суток в темноте.

9-ый день роста морфогенных каллусов гречихи характеризуется пиком митотической активности клеток, таким образом, наши результаты подтверждают известные данные о регуляторной роли тирозинового фосфорилирования белков в процессах деления клеток. Кроме того, мы предполагаем, что ЭПБ в концентрации 0.001 M через регуляцию тирозинового фсофрилирования белков положительно влияет на деление морфогенных каллусов гречихи, культивированных в темноте.

–  –  –

DIFFERENT EFFECTS OF 24-EPIBRASSINOLIDE ON TYROSINE PROTEIN

PHOSPHORYLATION IN MORPHOGENIC CALLUS OF TATAR BUCKWHEAT

Fedina E.O., Akulov A.N., Rumyantseva N.I., Karimova F.G.

Kazan Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Science Centre, Russian Academy of Sciences, Kazan, 420111, Lobachevsky st. 2/31, fax: (843) 292 -73-47, tel.(843) 231-90-47, e-mail: solo_nika@mail.ru It is known, that the protein phosphorylation and dephosphorylation of tyrosine residues are critical for the growth and differentiation of plant cells. Moreover, the data on the role of plant tyrosine protein phosphorylation show that this type of protein phosphorylation is also essential at the early stages of cell growth. It was shown that tyrosine protein phosphorylation is induced by phytohormones. For example, an increase in tyrosine phosphorylation of different proteins following treatment of callus with some phytohormones correlated with activation of the promoter of cyclin-dependent protein kinase CDK;1. Brassinosteroids (BS) are the steroid phytohormones discovered in all plant tissues. The effects of exogenous BS on the division, expansion and differentiation of plant cells have been described in numerous reports.

Nevertheless, the role of brassinosteroid-induced tyrosine protein phosphorylation in regulation of the growth processes is far from clear. Morphogenic callus is a convenient model for the investigation of growth processes. In this connection, the aim of this study was the investigation of the influence of 24-epibrassinolide (EBR), one of the physiologically active BS, on the tyrosine protein phosphorylation of morphogenic callus of buckwheat Fagopyrum tataricum. In experiments, 24-day-old calluses of buckwheat were transferred to growth medium with or without EBR (0.001 -1 M) and cultivated for 4, 9 and 13 days in the dark or on the light. The changes in the protein content and intensity of tyrosine protein phosphorylation were analyzed by 1DE and Western blotting with using of monoclonal antibodies against phosphotyrosine.

The results of 1D electrophoresis and the subsequent immunoblotting revealed the presence of tyrosine phosphorylation of callus proteins with molecular weights from 14 to 31 kD. We detected the maximal level of tyrosine protein phosphorylation in the control calluses, which were grown on the light for 9 days. In the calluses treated by different concentrations of EBR, we noted the tendency to decrease the level of tyrosine protein phosphorylation as compared with the control. Effect of EBR in concentration of 0.001 M was the exception.

0.001 M EBR increased the level of tyrosine protein phosphorylation of calluses grown for 9 and 13 days in the dark. As 9th day of growth of buckwheat calluses characterize by the peak of the mitotic activity of cells then we can confirm the known data about the regulatory role of tyrosine protein phoshorylation in cell division. In addition, we assume that EBR in concentration of 0.001 M through activation of tyrosine phosphorylation of proteins positively affects on cell division of calluses, grown in dark.

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 132, тел.

(3952)42-67-21, факс: (3952)51-07-54, e-mail:

shvetsov@sifibr.irk.ru Изучалось поглощение 14С-2,4-Д и влияние этого ауксина на поглощение 14С-ИУК, 14Сбензойной кислоты, 14С-яблочной кислоты, 3Н-глюкозы, 14С-лейцина, 22Na+, 45Ca2+, 87Rb+, Н232РО4, 36С1 в суспензионной культуре клеток сои в течение первых 3-х часов накопительного цикла выращивания. В этот период 14С-2,4-Д сначала интенсивно поглощалась клетками, а затем значительная ее часть выделялась обратно в среду. В присутствии 2,4-Д за 45 минут инкубирования клетки поглощали большее количество 14С-ИУК, 14С-бензойной кислоты, Na+, 45Ca2+, 86Rb+ и меньшее количество 14С-яблочной кислоты, Н232РО4, и 36С1, по сравнению с вариантом без этого ауксина. Количество поглощенных 3Н-глюкозы и 14С-лейцина за тот же период в обоих вариантах было практически одинаковым.

В последующий период произошло уменьшение содержания 14С-ИУК в обоих вариантах, вероятно за счет ее общей деградации в культуре, причем в варианте без 2,4-Д значительно сильнее, чем при ее наличии. В присутствии 2,4-Д содержание 14С-бензойной кислоты в клетках после 45 минут заметно уменьшалось (в среде соответственно увеличилось), то есть она выделялась обратно в среду. В среде без 2,4-Д содержание 4С-бензойной кислоты только увеличивалось. Содержание 3Н-глюкозы, 14С-лейцина, 14С-яблочной кислоты, 22Na+, Ca2+, 86Rb+, Н232РО4, 36С1 увеличивалось в обоих вариантах до конца периода наблюдения, однако интенсивность накопления этих веществ клетками в присутствии 2,4-Д была заметно ниже, чем без нее.

Анализируемые соединения по особенностям влияния 2,4-Д на их поглощение можно разделить их на четыре группы. Первую группу составляют 14С-ИУК и 14С-бензойная кислота, вторую – 3Н-глюкоза и лейцин, третью группу – катионы 22Na+, 45Ca2+, 86Rb+, четвертую – анионы Н232РО4,, 36С1, и 14С-малат. Основные различия между ними проявлялись на первом этапе наблюдений (45 минут). Динамика поглощения 14С-2,4-Д 14С-ИУК и 14С-бензойной кислоты, как слабых липофильных кислот, в клетках позволяет предполагать, что за первые 45 минут инкубации с 2,4-Д происходило увеличение рН цитоплазмы и соответствующая ему стимуляция поглощения, а последующее выделение было связано со снижением этого показателя. Такой характер изменения свойств цитоплазмы под влиянием 2,4-Д должен объяснить усиление поглощения катионов (22Na+, 45Ca2+, 86Rb+) и уменьшение поглощения анионов (Н232РО4,, 36С1, и 14С-малат), не оказывая существенного влияния на другие соединения (3Н-глюкозу и 14С-лейцин). Последующее снижение поглощения всех испытанных соединений могло происходить в результате воздействия более кислой цитоплазматической среды на интенсивность процессов их транспорта и метаболизма.

Проведенное исследование показывает, что уже в самом начале цикла выращивания суспензионной культуры сои под влиянием 2,-Д в клетках происходят существенные и разнонаправленные изменения их поглотительной способности в отношении компонентов питательной среды. Эти изменения характеризуют и, вероятно, определяют переход клеток новое состояние, способствующее их активной пролиферации.

–  –  –

Federal state budget institution of science Siberian Institute of plant physiology and biochemistry, SB RAS, Irkutsk, 664033 Lermontov Str. 132, fax: (3952)51-07-54, tel. (3952)42e-mail: shvetsov@sifibr.irk.ru The study was focused on 14C-2,4-D absorption and the action this auxin on absorption of C-IAA, 14C-benzoic acid, 14C-malic acid, 3H-glucose, 14C-leucine, 22Na+, 45Ca2+, 87Rb, H232PO4, 36Cl in soybean cell culture within the first 3 hours of accumulation growing cycle.

During this period 14C-2,4-D was first intensively absorbed by cells, and then considerable part (2/3) was released back into environment. In the presence of 2,4-D over 45 minutes incubation cells absorbed a larger amount of 14C-IAA, 14C-benzoic acid, 22Na+, 45Ca2+, 87Rb+ and a smaller amount of 14C-malic acid, Н232РО4-, 36С1-, as compared to variant without this auxin. The amount of 3H-glucose and 14C-leucine during the same period in two variants was virtually the same.

The following period was characterized by the decrease of 14С-IAA content in both variants, apparently, at the expense of its total degradation in the culture, and in the variant without 2,4-D considerably more intensively than with it. In the presence of 2,4-D the content of С-benzoic acid in the cells after 45 minutes significantly reduced (in the environment it respectively rose), that is it went back to the environment. In the environment without 2,4-В the content of 4С-benzoic acid went up. The content of 3Н-glucose, 14С-leucine, 14С-malic acid, Na+, 45Ca2+, 86Rb+, Н232РО4-, 36С1-. Increased in both variants by the end of the monitoring, however, the intensity of accumulation of these substances by the cells in the presence of 2,4-В was considerably lower than without it.

The compounds under analysis may be split into four groups by the peculiarities of 2,4В impact on their absorption. The first group is comprised by 14С-IAA and 14С-benzoic acid, the second includes 3Н-glucose and leucine, the third group is represented by the cations 22Na+, Ca2+, 86Rb+, and the fourth – by anions Н232РО4-, 36С1-, and 14С-malate. Major differences between them showed at the first stage of observation (45 minutes). Dynamics of adsorption of С-2,4-D 14С-IAA and 14С-benzoic acid as weak lipophilic acids in the cells allows to presume that over the first 45 minutes of incubation with 2,4-D cytoplasm рН increased, as well as corresponding absorption stimulation, and further release was linked to the reduction of this parameter. Such character of cytoplasm properties change under the impact of 2,4-Д should account for cations adsorption (22Na+, 45Ca2+, 86Rb+) and reduction of anions adsorption (Н232РО4-, 36С1-, and 14С-malate), not producing a significant impact on other compounds ( 3Нglucose and 14С-leucine). Further reduction of absorption in all the compounds under study could be induced by more acid cytoplasmatic environment influence on the intensity of their transportation and metabolism processes.

The research conducted shows that in the very beginning of the cycle of soy suspense cultivar under the impact of 2,-D in the cells there take place significant and diverse changes of the absorption ability in respect of nutrient medium constituents. These changes characterize, and, apparently, determine cells transfer into a new status fostering their active proliferation.

Секция 3

ВЛИЯНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА PgCDPK2DS НА ЭМБРИОГЕНЕЗ В

КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК ЖЕНЬШЕНЯ PANAX GINSENG C.A. MEYER.

Шумакова О.А.,1,2 Киселев К.В.1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, 690022, ул. пр-т 100-лет

Владивостоку 159, факс: (423) 231 -01-93, тел. (914) 715-00-49, e-mail:

shumakova_olga91@mail.ru

Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, 690090, ул. Суханова, 8, факс:

(423) 243-23-15, тел. (423) 243-32-80 Женьшень настоящий Panax ginseng C.A. Meyer является одним из наиболее известных лекарственных растений. На протяжении тысячелетий женьшень используют в качестве растительного сырья для получения лекарственных препаратов в традиционной медицине стран Восточной Азии, где он известен своими адаптогенными свойствами и тонизирующим эффектом.

Возросший интерес к препаратам на основе женьшеня ставит под вопрос возможность существования данного реликтового растения в дикой природе и создает проблему получения источника сырья. Помочь решить ее может биотехнологический способ размножения женьшеня, в основе которого лежит процесс образования соматических эмбриоидов.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

Похожие работы:

«Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта, № 9 (91) – 2012 год учебное пособие / Д.Н. Давиденко, А.И. Зорин, В.Е. Борилкевич ; отв. ред. Д.Н. Давиденко ; С.-Петерб. гос. ун-т. – СПб. : Изд-во СПб ГУ, 2001. – 208 с.3. Данилин, Д.А. Изучение индивидуальных особенностей студентов и их социально-психофизиологической а...»

«206 Matters of Russian and International Law. 2017, Vol. 7, Is. 4A УДК 349.6 Publishing House ANALITIKA RODIS ( analitikarodis@yandex.ru ) http://publishing-vak.ru/ Механизм возникновения права пользования природными ресурсами в современном экологическом законодательстве Митякина Надежда...»

«Сведения об участнике конкурса на замещение должности научно-педагогического работника ФИО (полностью) _Григорьева Виктория Васильевна 1. Замещаемая должность, доля ставки _ старший преподаватель (1,0 ставка) 2. Кафедра (подразделение) _ Кафедра экологической безопасности и устойчивого развития 3. регионов _ Дата объявления конкурса _2...»

«Аннотация рабочей программы дисциплины Дисциплина Биология человека входит в базовую часть Б1.Б.6 образовательной программы бакалавриата по направлению 06.03.01 Биология Дисциплина реализуется на биологическом факультете...»

«Ильина Елена Петровна Незаконная добыча (вылов) водных биологических ресурсов (по материалам Камчатского края) 12.00.08 – Уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Москва – 2015 г. Работа выполнена в федеральном госуда...»

«УДК 544.6 ВЛАГОПЕРЕНОС В БИКОМПОНЕНТНЫХ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ НА БАЗЕ НЕПОЛЯРНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ Н. Е. Беспалько Кафедра "Безопасность жизнедеятельности и военная подготовка", ФГБОУ ВПО "ТГТУ"; bgd@m...»

«Пояснительная записка Данная рабочая программа разработана в соответствии с законом "Об образовании в Российской Федерации" от 29.12.12г. №273-ФЗ; федеральным базисным учебным планом и примерными учебными планами для общеобразовательных учреждений РФ, реализующих пр...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК АРМЕНИИ NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF ARMENIA ДОКЛАДЫ REPORTS №2 Том Volume БИОФИЗИКА УДК 577.391;547.963.3 Ц. М. Авакян, Н. И. Мкртчян, Н. В. Симонян, Г. Э. Хачатрян Биологическое действие электронов с энергие...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования "Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РЕК БАССЕЙНА ДНЕПРА (В ПРЕДЕЛАХ ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ) Гомель 2008 УДК 574.5 (476.2, 282.2 Днепр) ББК 28.082 (4 БЕИ – 4 Гом, 2 Днепр) Г 464 Авторы: И.Ф. Рассашко,...»

«АДМИНИСТРАЦИЯ АКСАЙСКОГО РАЙОНА ПОСТАНОВЛЕНИЕ № 12. 10. 2016 459 г. Аксай Об утверждении административного регламента по предоставлению муниципальной услуги "Устранение технических ошибок в правоуста...»

«ООО "РЗА СИСТЕМЗ" г. Москва Щиты оперативного постоянного тока серии ШОТ1М с ограниченными функциональными характеристиками РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЕАБР.656574.003-01 РЭ 2012 г. Наименование Редакция Дата 03.10.11 г. Версия №0 Оригинальное издание 16.05.12 г. Версия №1 Издание №1 Содержание Лист 1. ВВЕДЕНИЕ 2. НАЗНАЧЕНИЕ 3. УСЛОВИЯ ЭК...»

«4 истории в картинках Я сделал свою первую мультимедийную презентацию в 17 лет. Она предназначалась для большого проекта на школьном уроке биологии и была посвящена загрязнению окружающей среды. Мое слайд-шоу должн...»

«Секция 11. Экология, безопасность и охрана труда на предприятии Но уже сейчас очевидно, что успешность прогнозов, получаемых на основе имитационных моделей, существенно будет зависеть от качества стат. анализа эмпирическ...»

«Институт медико-биологических проблем Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Научно-исследовательская лаборатория "Динамика" ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ВОЗМОЖНОСТИ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ Москва Санкт-Петербург 2002 г.1. ВВЕДЕНИЕ Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является методом оценки состояния...»

«РОССЕЛЬХОЗНАДЗОР ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЭПИЗООТИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В СТРАНАХ МИРА №136 03.07.15 Официальная информация: МЭБ Ботсвана: ящур Намибия: ящур Страны мира Фермеры Польши требуют введения чрезвычайного положения Турция. Вирус птичьего гриппа обнаружен...»

«Классный час Покормите птиц зимой! Цель: Вызвать сочувствие к зимующим птицам. Научить проявлять заботу к ним. Расширить знания детей о птицах.Задачи: Формирование экологического представления детей об окружающем мире. Обобщить и расширить п...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 19.01.2017 Рег. номер: 2883-1 (21.12.2016) Дисциплина: Водно-технические изыскания при обустройстве нефте-газовых комплексов 05.04.06 Экология и природопользование: Геоэкологические основы устойчивого водопользования/2 года ОФО; 05.04.06 Экология и Учебный план...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г...»

«2 отдельных уровнях. Биологическая продуктивность экосистем (биогеоценозов). Взаимосвязь биологической продуктивности и экологической стабильности. Методы управления популяциями и экосистемами (биогеоценозами). Климат и воды. Измене...»

«Светлик Михаил Васильевич РОЛЬ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА – ГАММА-РИТМА В ПРОЦЕССАХ ВОСПРИЯТИЯ ВРЕМЕНИ 03.00.13 – физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2009 Работа выполнена на кафедре физиологии человек...»

«Малхасян Артем Витальевич АГРАРНО-ПРАВОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ В СФЕРЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 12.00.06 – Земельное право; природоресурсное право; экологическое право; аграрное право Диссертация на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель доктор юридических...»

«Land law; natural resources law; environmental law; agricultural law 151 УДК 502.34 Publishing House ANALITIKA RODIS ( analitikarodis@yandex.ru ) http://publishing-vak.ru/ Влияние эксплуатации опасных производственных объектов на современное состояние экологии в России Хан Карина Александровна Аспирант, кафедра гражданс...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ "Кемеровский государственный университет" Институт биологии, экологии и природных ресурсов Рабочая программа дисциплины БОЛЬШОЙ ПРАКТИКУМ Направление подготовки 06.04.01 Биология Напр...»

«Пояснительная записка к рабочей программе по биологии для 9 класса Программа разработана на основе Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования и Федерального базисного учебного плана, в соответствии с которым на изучение биологии в 9 классе выделено 68. (2 ч. в неделю). О...»























 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.