В настоящее время применение наночастиц (НЧ) продемонстрировало их положительное влияние на стерилизацию эксплантов, микроразмножение, индукцию каллуса, органогенез, соматический эмбриогенез, генетическую трансформацию и продукцию вторичных метаболитов. Целью настоящего исследования было изучение влияния наночастиц селена (Se), оксида кремния (SiO2) и трикальцийфосфата (Ca3(PO4)2) в условиях in vitro на рост и развитие микропобегов Chrysanthemum ´ morifolium Ramat.; Ficus carica L.; Fragaria × ananassa Dushesne; Lamium glaberrimum (K. Koch) Taliev и Rosa L. Культивирование эксплантов проводили на среде Мурасиге и Скуга (МС), дополненной различными концентрациями НЧ. Выявлено неоднозначное влияние НЧ на морфогенез in vitro в зависимости от генотипа изучаемой культуры, типа и концентрации применяемых НЧ. Установлено, что НЧ Se оказывали положительное влияние на рост микропобегов и образования листьев хризантемы садовой, инжира и Lamium glaberrimum . Анализ содержания хлорофилла a и b в листьях растений, культивируемых на средах с НЧ Se, не показал значимого расхождения между контрольным и опытными вариантами. Исключение составили микропобеги земляники и розы: концентрация 0,5 мг/л НЧ Se в питательной среде вызывала уменьшение значений хлорофилла a / b с 2,079/0,618 мг/г массы до 1,272/0,293 мг/г и с 3,125/0,896 мг/г до 1,76/0,453 мг/г, у земляники и розы, соответственно. Показано положительное влияние НЧ SiO2 в концентрации 4,0 и 5,0 мг/л на адвентивное побегообразование у эксплантов инжира. Выявлено, что изученные концентрации НЧ ТКФ влияли на габитус растений, но не способствовали побегообразованию. Не выявлено существенного влияния изученных концентраций НЧ Se, SiO2 и Ca3(PO4)2 на индукцию побегообразования исследуемых культур.
Идентификаторы и классификаторы
Успех культуры растительных тканей зависит от нескольких факторов, и асептическое состояние – одно из основных требований; так как бактериальная и грибная контаминация являются основными препятствиями развития и размножения эксплантов при культивировании in vitro. Показано, что НЧ металлов и оксидов металлов эффективны для уничтожения различной патогенной инфекции и обеззараживания поверхностей первичных эксплантов. Широкий спектр НЧ, таких как серебро (Ag), оксид алюминия (Al2O3), оксид меди (CuO), золото (Au), оксид железа (Fe3O4), оксид магния (MgO), диоксид кремния (SiO2), диоксид титана (TiO2), оксид цинка (ZnO) обладают антибактериальной и противогрибной активностью в отношении различных патогенов в культуре тканей растений (Kim et al., 2017).
Список литературы
1. Безручко Е.В., Федотова Л.С. Доступный для растений кремний - фактор устойчивого производства картофеля // Агрохимия. 2021. № 8. С. 70-81. DOI: 10.31857/S0002188121080032 EDN: AHZXDP
2. Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе: учеб. пособие. М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. 160 с.
3. Титов А.Ф., Казнина Н.М., Карапетян Т.А., Доршакова Н.В., Тарасова В.Н. Роль селена в жизнедеятельности растений, животных и человека // Успехи современной биологии. 2021. T. 141. С. 443-456. DOI: 10.31857/S0042132421050094 EDN: BSMCAA
4. Удалова Ж.В., Фолманис Г.Э., Федотов М.А., Пельгунова Л.А., Крысанов Е.Ю., Хасанов Ф.К., Зиновьева С.В. Действие нанокремния на содержание фотосинтетических пигментов и биогенных элементов в растениях томатов при инвазии галловой нематодой Meloidogyne incognita // Доклады Российской академии наук. Науки о жизни. 2020. T. 495, № 1. С. 643-647. DOI: 10.31857/S2686738920060244 EDN: LNYLFP
5. Ali A., Mashwani Z.U.R., Raja N.I., Mohammad S., Ahmad M. S., Luna-Arias J.P. Exposure of Caralluma tuberculata to biogenic selenium nanoparticles as in vitro rooting agent: Stimulates morpho-physiological and antioxidant defense system // Plos one. 2024. Vol. 19 (4): e0297764. DOI: 10.1371/journal.pone.0297764 EDN: KMWUHB
6. Al-Khayri J.M., Rashmi R., Surya Ulhas R., Sudheer W.N., Banadka A., Nagella P., Aldaej M.I., Rezk A.A., Shehata W.F., Almaghasla M.I. The Role of Nanoparticles in Response of Plants to Abiotic Stress at Physiological, Biochemical, and Molecular Levels // Plants. 2023. Vol. 12 (2): 292. DOI: 10.3390/plants12020292 EDN: ILOIWD
7. Ardekani M.R.S., Abdin M.Z., Nazima N., Mohammed S. Calcium phosphate nanoparticles a novel nano-viral gene delivery system for genetic transformation of tobacco // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2014. Vol. 6 (6). P. 605-609.
8. Darwesh O.M., Hassan S.A., Abdallatif A. M. Improve in vitro multiplication of olive shoots using environmental-safe chitosan, selenium, and silver nanostructures // Biointerface Research in Applied Chemistry. 2023. Vol. 13 (5). P. 419-431. DOI: 10.33263/BRIAC135.419
9. Das S., Ghosh S., Bakshi A., Khanna S., Bindhani B.K., Parhi P.K., Kumar R. Nanotechnology and Plant Biotechnology: The Current State of Art and Future Prospects. In: B. Sarkar, A. Sonawane (eds.) // Biological Applications of Nanoparticles. Singapore: Springer. 2023. P. 101-120. DOI: 10.1007/978-981-99-3629-8_6
10. Duhan J.S., Kumar R., Kumar N., Kaur P., Nehra K., Duhan S. Nanotechnology: The new perspective in precision agriculture // Biotechnology Reports. 2017. Vol. 15. P. 11-23. DOI: 10.1016/j.btre.2017.03.002 EDN: YGMYBG
11. Hasanin M.S., Hassan S.A.M., Abdallatif A.M., Darwesh O.M. Unveiling the silver lining: examining the effects of biogenic silver nanoparticles on the growth dynamics of in vitro olive shoots // Microbial Cell Factories. 2024. Vol. 23 (1): 79. DOI: 10.1186/s12934-024-02346-9 EDN: ISTJKB
12. Hayat F., Khanum F., Li J., Iqbal S., Khan U., Javed H.U., Razzaq M.K., Altaf M.A., Peng Y., Ma X., Li C., Tu P., Chen J. Nanoparticles and their potential role in plant adaptation to abiotic stress in horticultural crops: A review // Scientia Horticulturae. 2023. Vol. 321 (1): 112285. DOI: 10.1016/j.scienta.2023.112285 EDN: JYEHYY
13. Khai H.D., Mai N.T.N., Tung H.T., Luan V.Q., Cuong D.M., Ngan H.T.M., Chau N.H., Buu N.Q., Vinh N.Q., Dung D.M., Nhut D.T. Selenium nanoparticles as in vitro rooting agent, regulates stomata closure and antioxidant activity of gerbera to tolerate acclimatization stress // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2022. Vol. 150 (1). P. 113-128. DOI: 10.1007/s11240-022-02250-3 EDN: EKMHBE
14. Khattab S., El Sherif F., AlDayel M., Yap Y. K., Meligy A., Ibrahim H.I.M. Silicon dioxide and silver nanoparticles elicit antimicrobial secondary metabolites while enhancing growth and multiplication of Lavandula ofcinalis in-vitro plantlets // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2022. Vol. 149 (1). P. 411-421. DOI: 10.1007/s11240-021-02224-x EDN: HZPLAI
15. Kim D.H., Gopal J., Sivanesan I. Nanomaterials in plant tissue culture: the disclosed and undisclosed // Royal Society of Chemistry Advances. 2017. Vol. 7: 36492. DOI: 10.1039/c7ra07025j
16. Kyte L., Kieyn J., Scoggins H., Bridgen M. Plants from test tubes: an introduction of micropropagation. Portland, Oregon: Timber Press, 2013. 269 р.
17. Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents // Biochemical Society Transaction. 1983. Vol. 11 (5). P. 591-592. DOI: 10.1042/bst0110591
18. Murashige Т., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue culture // Physiologia Plantarum. 1962. Vol. 15 (3). Р. 473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
19. Naqvi, S., Maitra, A. N., Abdin, M. Z., Akmal, M. D., Arora, I., Samim, M. D. Calcium phosphate nanoparticle mediated genetic transformation in plants // Journal of Materials Chemistry. 2012. Vol. 22 (8). P. 3500-3507. DOI: 10.1039/c2jm11739h EDN: YCJZCR
20. Sharma S., Gupta S., Jain R., Kachhwaha S. SiO2 nanoparticles as elicitor for increased rebaudioside-A in Stevia rebaudiana micropropagated in solid and liquid cultures: a comparative study // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2023. Vol. 155 (2). P. 541-552. DOI: 10.1007/s11240-023-02604-5 EDN: DEVSIG
21. Singh Y., Kumar U., Panigrahi S., Balyan P., Mehla S., Sihag P., Sagwal.V., Singh K.P., White J.C., Dhankher O.P. Nanoparticles as novel elicitors in plant tissue culture applications: Current status and future outlook // Plant Physiology and Biochemistry. 2023. Vol. 203:108004. DOI: 10.1016/j.plaphy.2023.108004 EDN: JAQAAZ
22. Sivanesan I., Park S.W. The role of silicon in plant tissue culture // Frontiers in Plant Science. 2014. Vol. 5: 571. DOI: 10.3389/fpls.2014.00571 EDN: USVPKF
23. Song J., Yu S., Yang R., Xiao J., Liu J. Opportunities for the use of selenium nanoparticles in agriculture // NanoImpact. 2023. Vol. 31: 100478. DOI: 10.1016/j.impact.2023.100478 EDN: CPITZE
24. Whanger P.D. Selenocompounds in plants and animals and their biological significance // Journal of the American College of Nutrition. 2002. Vol. 21 (3). P. 223-232. DOI: 10.1080/07315724.2002.10719214
Выпуск
Другие статьи выпуска
Целью работы является установление особенностей пространственно-биотопического распределения видового состава и таксономических групп высокоможжевеловых редколесий Крыма для уточнения степени и характера дифференциации этих сообществ. В зависимости от специфики видового состава, территориального расположения и типа подстилающей горной породы массив можжевеловых редколесий региона был предварительно разделен на три группы (Байдарско-Балаклавская, Западноюжнобережная, Восточноюжнобережная) и шесть подгрупп (байдарская, балаклавская, западноюжнобережная карбонатная, западноюжнобережная бескарбонатная, восточноюжнобережная карбонатная, восточноюжнобережная бескарбонатная). Отдельно анализировались группы редколесий, выделенные по эдафическому признаку - произрастающие на известняках и произрастающие на бескарбонатных породах. В ходе исследований уточнен и дополнен список сосудистых растений высокоможжевеловых редколесий Крыма, который на текущий момент включает 585 видов и подвидов из 292 родов 67 семейств. Определен состав, проанализирована систематическая структура ценофлор групп и подгрупп, проведено их сравнение по абсолютному и относительному показателям, выделены специфические для каждой ценофлоры виды. Это позволило выявить особенности видовой композиции и структуры анализируемых ценофлор в зависимости от пространственного и эдафического факторов. На основе флористического критерия уточнены границы между отдельными группами и подгруппами редколесий, составлена картосхема их размещения. Установлено, что наибольшим флористическим богатством и специфичностью флоры отличаются Западноюжнобережная группа и западноюжнобережная карбонатная подгруппа можжевеловых редколесий. Сделан вывод, что редколесья Байдарской долины и окрестностей Балаклавы целесообразно рассматривать в статусе отдельных групп.
Выполнена классификация субальпийских ольховниковых ( Alnus alnobetula subsp. fruticosa ) сообществ северо-восточной части Алтае-Саянской горной области. Описана новая ассоциация Calamagrostio obtusatae-Alnetum alnobetulae ass. nov. из Северо-Восточного Алтая. В результате сравнительного синтаксономического анализа показано, что все описанные ассоциации алтае-саянских субальпийских ольховников относятся в европейско-сибирский класс Betulo carpaticae-Alnetea viridis Rejmanek ex Boeuf et al. 2014, порядку Doronico altaicae-Alnetalia alnobetulae ord. nov. Флористическое своеобразие нового порядка определяется северо-азиатскими и алтае-саянскими субальпийскими и субальпийско-лесными видами - Alnus alnobetula subsp. fruticosa, Allium microdictyon, Aquilegia glandulosa, Anthoxanthumnipponicum, Bergenia crassifolia, Betula glandulosa, Bistorta officinalis subsp. officinalis, Carex aterrima, Doronicum altaicum, Euphorbia pilosa, Lonicera caerulea subsp. altaica, Micranthesnelsoniana subsp. aestivalis, Pedicularis incarnata, Poa sibirica, Rhododendron aureum, Saussurea latifolia, Solidago dahurica, Viola altaica . При этом ассоциации Athyrio distentifoliae-Duschekietum fruticosae Zibzeev et Nedovesova 2017 , Bergenio crassifoli-Duschekietum fruticosae Zibzeev et Nedovesova 2017 , Carici iljinii-Duschekietum fruticosae Zibzeev et Nedovesova 2017, Calamagrostio obtusatae-Alnetum alnobetulae ass. nov. и сообщество Duschekia fruticosa включены в состав союза Aquilegio glandulosae-Alnion alnobetulae all. nov. Ассоциация Doronico altaici-Duschekietum fruticosae Lashchinskiy 2015 включена в союз Athyrio filicis-feminae-Alnion alnobetulae all. prov. Высокое флористическое своеобразие высших единиц подтверждено результатами DCA ординации.
В результате классификации сосновых лесов ( Pinus sylvestris var. hamata ) севера Абхазии описана новая ассоциация Rhamno emeretinae-Pinetum sylvestris ass. nov. - уникальный редкий тип лесных сообществ субсредиземноморского типа, насыщенный эндемичными Кавказскими видами. Специфика флористического состава ассоциации также определяется сочетанием мезоксерофильных петрофильных видов ( Carex humilis , Campanula alliariifolia , Argyrolobium biebersteinii , Teucrium chamaedrys , Brachypodium rupestre ) с мезофильными видами типичными для верхней части лесного и субальпийского поясов ( Daphne pseudosericea , Melampyrum elatius , Salix caucasica , Valeriana alliariifolia ). Ассоциация Rhamno emeretinae-Pinetum sylvestris включена в класс субсредиземноморских лесов Erico-Pinetea Horvat 1959, однако в отношении её принадлежности к какому-либо из описанных к настоящему времени порядков и союзов вопрос остается открытым. Данная ассоциация вместе с Arctostaphylo caucasicae-Pinetum sylvestris Ermakov et al. 2018 представляют редкие экстразональные типы лесной растительности, формирующиеся на карбонатных горных породах в своеобразных микроклиматических условиях Бзыбского каньона на севере Абхазии и сохраняются на территории Рицинского национального парка.
В статье представлены результаты оценки фитосанитарного состояния сортов ириса гибридного коллекции НБС-ННЦ, выявлены и определены доминирующие виды вредителей, установлена степень их вредоносности, описан характер повреждений в зависимости от фенологического состояния растений.
Методы исследований: Видовой состав вредителей изучали путем визуального осмотра генеративных и вегетативных органов растений 1 раз в 7-10 дней. Степень вредоносности оценивали по 3-х бальной шкале. Результаты и обсуждение. Доминирующими видами вредителей ирисов являлись оленка мохнатая Tropinota hirta Poda, бронзовка золотистая Cetonia aurata L., крестоцветная блошка (Phyllotreta nigripes F.), повреждающая листья, бобовая или листовая свекловичная тля Aphis fabae Scopolа, относящихся к отрядам из класса Insecta Coleoptera, Hemiptera и два представителя из класса Gastropoda Pulmonata - виды брюхоногих моллюсков Helix albescens (Rossmässler, 1839) семейство Helicidae и Parmacella ibera (Fischer, 1856) семейство Parmacellidae.
Представлены результаты детального почвенного и дендрологического обследования паркровых участков с магнолией крупноцветковой ( Magnolia grandiflora L.). Целью данной работы являлось выявление основных эдафических факторов, влияющих на рост и развитие Magnolia grandiflora L. Приведена характеристика морфологического описания наиболее типичных почвенных разрезов, заложенных на территории парка под M. grandiflora с разным жизненным состоянием. Под растениями почва в полной мере обеспечена гумусом и питательными веществами. Влияние карбонатов на рост и развитие M. grandiflora достоверно не установлено (r=-0,56; n=6). По содержанию обломков плотных пород (глинистых сланцев, песчаников, реже известняков) почвы в метровом слое относятся к слабо-, средне- и сильнощебнисто-хрящеватым. На обследованных участках почва, уплотнённая (>1,4 г/см3) с глубиной уплотняется ещё больше и в слое 80-100 см становится очень плотной с низкой порозностью (менее 45%). Гранулометрический состав мелкозема на коричневых почвах неоднороден по всему участку и характеризовался в основном как тяжелосуглинистым с преобладанием пыли крупной и мелкой. Такие почвы по гранулометрическому составу считаются благоприятными для большинства древесных и кустарниковых растений, в том числе и для магнолии крупноцветковой. Выявлены оптимальные эдафические условия для выращивания магнолии крупноцветковой на агрокоричневых почвах. К таковым относятся почвы, плотность сложения которых не превышает 1,52 г/см³, содержание карбонатов (CaCO3) - 25%, а также с тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Это характеризует относительную толерантность и высокую экологическую валентность M. grandiflora к эдафическим условиям по сравнению с листопадными видами магнолий, культивируемыми на Южном берегу Крыма. Основным приемом повышения жизненного состояния M. grandiflora является высокий уровень агротехники.
Представлены результаты исследований, параметров водного режима, активности окислительно-восстановительных ферментов, концентрации пролина и состояния фотосинтетического аппарата у сортов абрикоса в связи с их засухоустойчивостью. Установлено, что сорта Nagycorosi Orias и Казачок обладают высокой степенью устойчивости к засухе. Сорт Крымский Амур характеризуется стабильно низкой засухоустойчивостью. У всех сортов отмечено возрастание концентрации пролина в листьях в процессе увядания, и снижение - при восстановлении водоснабжения. Изменение полифенолоксидазной активности носили сортоспецифичный характер. В период максимальной вероятности наступления засухи на ЮБК (июль-август), в процессе обезвоживания активность пероксидазы возрастала у устойчивых сортов, а у слабостойкого сорта Казачок и сорта с лабильной устойчивостью Хурмаи - снижалась. Установлено, что развитие водного дефицита было причиной обратимого снижения максимальной и вариабельной флуоресценции у сортов Хурмаи и Nagycorosi Orias. У сорта с низкой устойчивостью в процессе восстановления тургесцентности была зафиксирована необратимая инактивация фотосинтеза. Сделан вывод о возможности использования метода ИФХ для объективной диагностики засухоустойчивости абрикоса в условиях ЮБК.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2025 год.
Издательство
- Издательство
- НИКИТСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД
- Регион
- Россия, Ялта
- Почтовый адрес
- 298648, Россия, г. Ялта, п. Никита, ул. Никитский спуск, 52
- Юр. адрес
- 298648, Россия, г. Ялта, п. Никита, ул. Никитский спуск, 52
- ФИО
- Плугатарь Юрий Владимирович (Директор)
- E-mail адрес
- priemnaya-nbs-nnc@yandex.ru