Обзор неинвазивного метода ямр-спектроскопии, возможность его использования в изучении культивируемых в условиях in vitro растительных объектов на примере Picea abies. Исследование биохимических, биофизических и биологических процессов в живом растении.
Аннотация к работе
В статье дан обзор неинвазивного метода ЯМР спектроскопии и показана возможность использования данного метода в изучении культивируемых в условиях in vitro растительных объектов на примере Picea abies The article gives an overview of non-invasive method of NMR spectroscopy and the possibility of using this method in the study of cultured under in vitro plant objects on the example of Picea abies Культура тканей растения - способность растительных клеток размножаться на искусственных питательных средах. Из них большинство методов являются разрушающими [5], то есть, для проведения эксперимента образец либо подвергается участию в химической реакции (химические методы), и по количественному составу продуктов последней судят об изучаемом объекте, либо образец должен пройти серию физико-химических превращений для пригодности исследования соответствующим методом (например, методы исследования коэффициентов преломления раствора, методы электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и т. п.). Таким образом, ядерный магнитный резонанс является неразрушающим материал экспресс методом, дающим информацию о различных морфологических и физиологических параметрах растительных объектов, например, о размерах вакуолей в клетках растений, проницаемости клеточной мембраны, содержании воды в клетках [13], скорости и объеме потока веществ в проводящей системе [14].
Список литературы
1. Бутенко, Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнология на их основе: Учеб. пособие / Р.Г. Бутенко. М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.
2. Кузнецов, Вл.В. Физиология растений: Учеб. для вузов / Вл.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. М.: Высш. шк., 2005. - 736 с.
3. Сельскохозяйственная биотехнология / В.С. Шевелуха, С.В. Дегтярев, Г.М. Артамонова и др. М.: Изд-во МСХА, 1995. - 310 с.
4. Слонимский, Г.Л. Современные физические методы исследования полимеров/ Под. ред. Г.Л. Слонимского - М.: Химия, 1982.
5. Рот, Г.К. Радиоспектроскопия полимеров / Г.К. Рот, Ф. Келлер, Х. Шнайдер - М.: Мир, 1987.
6. Walter, L. Studies of plant systems by in vivo NMR spectroscopy / L. Walter, R. Callies, R. Altenburger // In: de Certaines JD, Bove?e WMMJ, Podo F, eds. Magnetic resonance spectroscopy in biology and medicine. Oxford: Pergamon Press. - 1992. - P. 573-610.
7. Ratcliffe, R.G. In vivo NMR studies of higher plants and algae / R.G. Ratcliffe // Advances in Botanical Research. - 1994. - Vol. 20. - P. 42-123.
8. Shachar-Hill, Y. Nuclear magnetic resonance in plant biology / Y. Shachar-Hill, P.E. Pfeffer // Rockville: American Society of Plant Physiologists. - 1996.
9. Chudek, J.A. Magnetic resonance imaging of plants / Y. Shachar-Hill, P.E. Pfeffer // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. - 1997. - Vol. 31. - P. 43-62.
10. Ishida, N. The NMR microscope, a unique and promising tool for plant science / N. Ishida, M. Koizumi, H. Kano // Annals of Botany. - 2000. - Vol. - 86. - P. 259-278.
11. MACFALL, J.J. Magnetic resonance imaging of plants / MACFALL J.J, As. H. Van // The American Society of Plant Physiologists.-.1996. - P. 33-76.
12. Scheenen T.W.J, van Dusschoten D., de Jager P.A., Van As H., Quantification of water transport in plants with NMR imaging, J. Exp. Bot. 51(351), 2000, p. 1751-1759.
13. Windt C.W., Gerkema E., Oosterkamp J., Van As H., MRI of long-distance water transport: a comparison of the phloem and xylem flow characteristics and dynamics in poplar, castor bean, tomato and tobacco, Plant Cell Envir. 29(9), 2006, p. 1715-1729.
14. Чижик В.И., Ядерная магнитная релаксация.- Ленинград, Изд-во Ленинградского университета, 1991.
15. Грунин, Л.Ю. Протонная магнитная релаксационная спектроскопия природных полимеров: дис. … канд. хим. наук : 02.00.04 : защищена 21.12.98 : утв. 14.05.99 / Грунин Леонид Юрьевич. - Йошкар-Ола, 1998. - 142 с.
16. Грунин, Ю. Б Импульсный метод ЯМР для определения термодинамических характеристик адсорбционных процессов в биополимерах / Ю. Б.Грунин, Л. Ю.Грунин, Е. А.Никольская // Журн. физ. химии. - 2007. - Т.81, № 7. - С. 1165-1170.
17. Сергеев, Р.В. Изучение растительных объектов в культуре in vitro методом ЯМР релаксации // Р.В. Сергеев, П.С. Новиков, Е.Н. Черных, А.И. Шургин, Е.А. Лобанова, Т.Ф. Худякова /
19. Butenko, R.G. Biologija kletok vysshih rastenij in vitro i biotehnologija na ih osnove: Ucheb. posobie / R.G. Butenko. M.: FBK-PRESS, 1999. - 160 s.
20. Kuznecov, Vl.V. Fiziologija rastenij: Ucheb. dlja vuzov / Vl.V. Kuznecov, G.A. Dmitrieva. M.: Vyssh. shk., 2005. - 736 s.
21. Sel"skohozjajstvennaja biotehnologija / V.S. Sheveluha, S.V. Degtjarjov, G.M. Artamonova i dr. M.: Izd-vo MSHA, 1995. - 310 s.
22. Slonimskij, G.L. Sovremennye fizicheskie metody issledovanija polimerov/ Pod. red. G.L. Slonimskogo - M.: Himija, 1982.
23. Rot, G.K. Radiospektroskopija polimerov / G.K. Rot, F. Keller, H. Shnajder - M.: Mir, 1987.
24. Walter, L. Studies of plant systems by in vivo NMR spectroscopy / L. Walter, R. Callies, R. Altenburger // In: de Certaines JD, Bove?e WMMJ, Podo F, eds. Magnetic resonance spectroscopy in biology and medicine. Oxford: Pergamon Press. - 1992. - P. 573-610.
25. Ratcliffe, R.G. In vivo NMR studies of higher plants and algae / R.G. Ratcliffe // Advances in Botanical Research. - 1994. - Vol. 20. - P. 42-123.
26. Shachar-Hill, Y. Nuclear magnetic resonance in plant biology / Y. Shachar-Hill, P.E. Pfeffer // Rockville: American Society of Plant Physiologists. - 1996.
27. Chudek, J.A. Magnetic resonance imaging of plants / Y. Shachar-Hill, P.E. Pfeffer // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. - 1997. - Vol. 31. - P. 43-62.
28. Ishida, N. The NMR microscope, a unique and promising tool for plant science / N. Ishida, M. Koizumi, H. Kano // Annals of Botany. - 2000. - Vol. - 86. - P. 259-278.
29. MACFALL, J.J. Magnetic resonance imaging of plants / MACFALL J.J, As. H. Van // The American Society of Plant Physiologists.-.1996. - P. 33-76.
30. Scheenen T.W.J, van Dusschoten D., de Jager P.A., Van As H., Quantification of water transport in plants with NMR imaging, J. Exp. Bot. 51(351), 2000, p. 1751-1759.
31. Windt C.W., Gerkema E., Oosterkamp J., Van As H., MRI of long-distance water transport: a comparison of the phloem and xylem flow characteristics and dynamics in poplar, castor bean, tomato and tobacco, Plant Cell Envir. 29(9), 2006, p. 1715-1729.