Биохимия и физиология адаптации к стрессу. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Гипотермия сопровождается изменениями в метаболизме клеток, что может приводить даже к их гибели, в связи с чем большое внимание уделяется созданию сортов сельскохозяйственных культур с повышенной устойчивостью к низким температурам. Для подобных целей успешно используются современные методы биотехнологии, в том числе введение генов десатураз, катализирующих превращение одинарной связи между атомами углерода в ацильных цепях жирных кислот в двойные, что может повышать текучесть клеточных мембран и изменять состояние антиоксидантной системы клеток. К числу факторов защиты относятся полифенолы - вторичные метаболиты растений, выполняющие функцию низкомолекулярных антиоксидантов. В настоящей работе изучен эффект кратковременного действия низкой температуры (-9 оС в течение 10 и 40 мин) на интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) и содержание флавоноидов в листьях растений картофеля раннеспелого сорта Скороплодный, культивируемых в условиях in vitro, а также полученных из них трансгенных линий со средним (ТЛС) и высоким (ТЛВ) уровнем экспрессии гена Δ12-ацил-липидной десатуразы. Для получения трансгенных линий использовали конструкции, несущие ген desA из Synechocystis sp. PCC 6803 (трансляционно слит с последовательностью репортерного гена licBM3, кодирующего термостабильную лихеназу) под контролем сильного конститутивного промотора 35S РНК CaMV. Показано, что после 10-ми-нутного действия низкой температуры интенсивность ПОЛ у контрольных растений снижалась, а у трансформантов не менялась. В варианте, когда растения подвергали гипотермии в течение 40 мин, этот показатель был низким во всех вариантах, причем наименьшим - у ТЛВ. Под влиянием низкой температуры во всех случаях накопление флавоноидов в листьях повышалось, что наиболее ярко проявлялось у контрольного варианта.
Бесплатно
О формировании адаптационной устойчивости у растений винограда в осенне-зимний период
Статья научная
В современном отечественном виноградарстве наибольшую популярность приобретают сорта, сочетающие ценные свойства европейско-азиатского вида (Vitis vinifera) и признак устойчивости к низким температурам от восточно-азиатского (V. amurensis) и американских видов (V. labrusca, V. riparia). Адаптация растений к условиям перезимовки связана со сложными внутренними перестройками. В настоящей работе в естественных условиях и при моделировании стресса (принудительное обезвоживание; температура -25 °С) было изучено влияние стрессовых факторов зимнего периода (низкие значения и перепад температур) на физиологические процессы и метаболические реакции у растений винограда различных генотипов. Объектом исследований служили технические сорта, в том числе селекции Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства (АЗОСВиВ): раннего срока созревания - Кристалл (межвидовой гибрид европейско-амуро-американского происхождения), Бианка (межвидовой гибрид европейско-американского происхождения); среднего срока созревания - Бархатный, Каберне Совиньон (сорта европейско-азиатского вида западно-европейской эколого-географической группы), Красностоп АЗОС, Достойный (межвидовые гибриды европейско-американского происхождения); позднего срока созревания - Каберне АЗОС, Первенец Магарача (межвидовые гибриды европейско-американского происхождения), Аг Чакрак (сорт европейско-азиатского вида восточной эколого-географической группы); виноградные кусты одного года посадки, подвой Кобер 5ББ. Для оценки адаптационной устойчивости в лубе однолетних побегов и почках зимующих глазков определяли оводненность, соотношение свободной и связанной форм воды, содержание углеводов, белка и нуклеиновых кислот, катионов металлов (К +, Са 2+, Мg 2+), состав и количество органических кислот, в том числе аскорбиновой, и аминокислот. Установлено, что морозостойкость винограда в состоянии выхода из органического покоя у межвидового гибрида Кристалл, а также у сортов западно-европейской эколого-географической группы Бархатный и Каберне Совиньон обусловлена как высокой водоудерживающей способностью плазмы клеток, так и устойчивостью клеточных мембран к разрушению; у сортов межвидового происхождения Достойный, Первенец Магарача, Каберне АЗОС - преимущественно водоудерживающей способностью плазмы, а у сортов Красностоп АЗОС и Аг Чакрак - устойчивостью клеточных мембран к разрушению. В естественных и моделируемых условиях по морозостойкости выделились следующие сорта винограда: раннеспелый межвидовой гибрид Кристалл, позднеспелый сорт Каберне Совиньон, среднеспелый сорт Бархатный и позднеспелые межвидовые гибриды Каберне АЗОС и Первенец Магарача.
Бесплатно
