Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0220U100340, 0118U006054 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Комплексне дослідження сигнальних і метаболічних систем рослин та їх анатомо-морфологичних і ультраструктурних характеристик за умов забруднення середовища важкими металами

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Золотарьова Олена Костянтинівна,

Дата реєстрації

15-01-2020

Організація виконавець

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України

Опис етапу

Мета роботи полягає у аналізі трансформації сигнальних і метаболічних систем рослин та їх анатомо-морфологичних і ультраструктурних характеристик при формуванні стійкості до стресу, індукованого важкими металами. Завдання роботи: 1) дослідження впливу екзогенної АБК на стресостійкість озимої пшениці за умов забруднення ґрунту ВМ (на прикладі цинку); 2) вивчення ефектів важких металів на структурному та молекулярному рівнях у рослин Arabidopsis thalana, із місцезростань з різним рівнем радіаційного забруднення; 3) визначення впливу ВМ на ензиматичні системи стромальної фракції хлоропластів вищих рослин ; 4) пошук адаптогенів для пом'якшення фізіологічних наслідків стресу на прикладі модельного виду мікроводорості Chlamydomonas reinhardtii. Зміни у балансі фітогормонів здатні ініціювати захисні механізми і подальшу адаптацію рослин до впливу надмірної концентрації ВM, а праймування зернівок екзогенною AБК може бути використаним для підвищення стресостійкості. Серед екотипів рослин A.thaliana, вилучених у 10 км від зони відчуження ЧАЕС, виявлена лінія рослин з набутою стійкістю до дії ВМ. У стійкого екотипу A.thaliana, обробленого кадмієм, була визначена підвищена кількість білка анексину D, що дозволяє розглядати цю ознаку як маркер стійкості рослин до токсичної дії ВМ. Функціональний стан ФСА екотипів A.thaliana оцінювали методом індукції флуоресценції хлорофілу. Величини Fv/Fm, F′v/F′m, ФСII та qP знижувалися в усіх екотипів за умов зростання рослин при підвищеному вмісті іонів кадмію. Була встановлена наявність 4х ізоформ КАз серед розчинних білків листка і показана різниця в їх реакції на наявність різних металів. Одержані дані розширюють уявлення щодо механізмів толерантності рослин до дії важких металів та можуть бути використані у генетиці та селекції сільськогосподарських культур

Опис продукції

1. В результаті скринінгу чутливості до важких металів та радіоміметиків була відібрана лінія рослин Arabidopsis thaliana із зони ЧАЕС, яка є стійкою до впливу важких металів (Cd2+). За ростовими показниками коренів лінія характеризується природною стійкістю, набутою в результаті довгострокового росту на забруднених ґрунтах. Відібрана лінія Arabidopsis thaliana призначена для досліджень молекулярних механізмів стійкості рослини до токсичних речовин. Визначені механізми є базою для біотехнологічних розробок підвищення стійкості культурних рослин до антропогенного забруднення. 2. Аналіз білків, які експресуються у рослинах Arabidopsis thaliana із зони ЧАЕС під впливом Cd2+, виявив збільшену кількість білка аннексину D порівняно із рослинами, зібраними на незабруднених територіях. Надмірна кількість аннексину D опосередковує стійкість рослин до стресів. Визначення концентрації анексину D може використовуватися для оцінки ступеня стійкості культурних рослин до забруднених ґрунтів. 3. Зміни балансу фітогормонів ініціюють захисні механізми й подальшу адаптацію рослин до високої концентрації цинку, а обробка зернівок екзогенною абсцизовю кислотою може бути використана для підвищення стійкості до даного стресору. Наукові дослідження в галузі біологічних наук. Розробка теорії адаптації злаків до забруднення середовища важким металом цинком за регуляторної дії ендогенних фітогормонів і додавання екзогенної абсцизової кислоти. 4. Серед розчинних білків хлоропластів виявлено 4 типа карбоангідразної активності з різною чутливістю до інгібуючої дії важких металів. Концентраційна залежність інгібування є специфічною для кожного з досліджених металів, що може бути використане для оцінки природи і вмісту металу в середовищі. Наукова та природоохоронна діяльність (моніторинг стану довкілля). Оцінка забруднення середовищі важкими металами.

Автори роботи

Бриков Василь Олександрович
Васюк Валентина Анатоліївна
Войтенко Леся Василівна
Овруцька Ірина Іридіївна
Поліщук Олександр Васильович
Степанов Сергій Степанович
Топчій Наталія Миколаївна
Шевченко Галина Валеріївна
Щербатюк Микола Миколайович

Додано в НРАТ

2020-04-02