Роль ендогенних регуляторних систем в посухостійкості пшениці - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукРобота виконана на кафедрі фізіології та екології рослин Навчально-наукового центру «Інститут біології» Київського національного університету імені Тараса Шевченка Науковий керівник:доктор біологічних наук, професор, академік НААН України, Мусієнко Микола Миколайович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор ННЦ «Інститут біології». доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Міщенко Лідія Трохимівна, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, провідний науковий співробітник ННЦ «Інститут біології». Захист відбудеться «_28__» _листопада_2011 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м.Дослідження фізіологічних процесів у рослин за дефіциту води та високих температур середовища залишається актуальною проблемою у світі та в Україні, що дозволяє розробити методи зменшення негативної дії цих абіотичних чинників [Моргун В.В., Шадчина Т. М., Кірізій Д.А., 2006, Моргун В.В., Швартау В.В., Кірізій Д.А., 2008]. Дисертаційна робота виконувалася у рамках планів наукових досліджень НДЛ «Фізіологічних основ продуктивності рослин» кафедри фізіології та екології рослин Київського національного університету імені Тараса Шевченка, бюджетної програми «Вивчення екологічних особливостей та біоіндикаторних властивостей різних організмів та їх угруповань в умовах трансформованого середовища для розвязання проблем біобезпеки України» (№ДР 0106U005749), де дисертантка була виконавцем окремих розділів за планом науково-дослідних робіт. Метою наших досліджень було зясування значення ендогенної регуляторної ролі NO-сигнальної системи клітин листків пшениці та аквапоринових водних каналів у формуванні стійкості рослин пшениці за умов дефіциту води в ґрунті та високотемпературного стресу. Вперше показано, що за умов дії природної посухи, яка спричиняє оксидний стрес, екзогенна дія донору NO у фазі виходу в трубку на рослини ярої та озимої пшениці регулювала активність пероксидаз, що свідчить про антиоксидантну дію NO, який належить до антагоністів Н2О2 у клітинах. Вперше показано, що наслідком регуляторної та антиоксидантної дії NO на клітини листкового мезофілу рослин ярої та озимої пшениці за дії природної посухи були зміни в процесах макроморфогенезу, які проявились у збільшенні висоти рослин, кількості зерен у колосі, маси 1000 зерен, урожаю.Рослини ярої пшениці сортів Вітка, Скороспілка 95, Скороспілка 99, Скороспілка 98, Елегія миронівська, Миронівська яра, Етюд, Дніпрянка, Недра та озимої пшениці сортів Артеміда, Смуглянка, Перлина лісостепу, Харус, Бенефіс, Епілог, Аналог, Донська напівкарликова, Поліська 90 вирощували в умовах польового досліду на ділянках дослідного господарства НАН України «Феофанія». У ярої пшениці сорту Етюд вплив NO на вміст води у прапорцевому листку був незначним, у сорту Скороспілка 99 NO спричиняв зниження обводнення, порівняно до контролю. Після обробки інгібітором 1 ярої пшениці виявлені такі ж закономірності, як і у озимої пшениці (рис.4).У слабостійкого сорту Вітка вміст води у прапорцевих листках в досліді був нижчим, порівняно до контрольного варіанту. У сорту Етюд зменшення вмісту води в листках відбувалось через 2 доби після дії інгібітора 1, у сорту Скороспілка 99 зміни вмісту води в листках були незначними. У сорту Етюд відзначено збільшення вмісту води в листках після обробки інгібітором 2, а у сорту Скороспілка 99 кількість води у прапорцевих листках змінювалась незначно, порівняно з контролем.Показано, що оксид азоту за умов природної посухи у рослин ярої та озимої пшениці регулював водний статус шляхом перерозподілу потоків води від листків до атрагуючих центрів, що було найбільш вираженим у посухостійких сортів. Показано, що за дії NO збільшувались кількість і розмір крохмальних зерен у хлоропластах, стабілізувалась структура хлоропласту, а дія важкого металу - ртуті - спричиняла подрібнення розмірів крохмальних зерен, деструкцію тилакоїдів та ламел, дезінтеграцію стромальних компонентів хлоропластів, втрату контактів між органелами та овальної правильної форми зовнішньої оболонки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ