Разработка наноиндукторов стрессоустойчивости и новых методов повышения урожайности высших растений на их основе : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ; научный руководитель В.В. Демидчик

Abstract

Объекты исследования – клетки и органы высших растений, подверженные воздействию металл-содержащих наночастиц. Цель работы – выявить закономерности взаимодействия растений с металл-содержащими наночастицами на клеточном уровне и заложить теоретические и практические основы для создания средств стимуляции ризогенеза и стрессоустойчивости на основе наночастиц металлов. В результате проведенных исследований с использованием современных подходов клеточной биологии и биофизики установлены закономерности токсико-регуляторного влияния важнейших металл-содержащих наночастиц на высшие растения и оценен потенциал их практического использования в качестве индукторов стрессоустойчивости. Продемонстрировано, что многие важнейшие физиологические реакции у высших растений подавляются наночастицами меди, начиная с 2,5 мг/л, и наночастицами серебра, начиная со 100 мг/л, при этом они практически не модифицируются под действием наночастиц оксида железа (Fe3O4). Детально проанализировано воздействие металл-содержащих наночастиц на эффективность фотосинтеза, пути распознавания стрессовых сигналов (генерацию активных форм кислорода и рост цитоплазматической активности ионов кальция) у высших растений. Показана высокая эффективность обработок металл-содержащими наночастицами для поддержания жизнеспособности и укоренения декоративных древесных растений. Установлено, что медные и серебряные наночастицы подавляют рост некоторых важных патогенных грибов.