Выявление клеточно-молекулярных механизмов воздействия гамма-излучения на рост корня высших растений (3.12) : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Демидчик

Abstract

В качестве объекта исследования использовали культуру арабидопсиса. Цель НИР: выявить и проанализировать механизмы модификации роста корня высших растений под действием гамма-излучения. В результате показано, что процессы ЗКГ в корне в ответ на гамма-излучение наиболее активно развиваются в корневых волосках. Малые дозы в 1 Гр практически не изменяют доли ЗКГ в клетках сформировавшегося зрелого ризодермиса. Нокаутные мутанты, лишенные доминирующих функциональных киназ ATM и ATR клеток корня, показывали общую пониженную чувствительность к гамма-излучению. Растения, лишенные функционального наружувыпрямляющего К+-канала GORK, демонстрируют значительно менее выраженное угнетение роста под влиянием высоких доз (30 Гр), что указывает на потенциальное вовлечение К+-зависимых реакций в адаптивный ответ корня высших растений на радиационный стресс. Растения из Чернобыльской зоны продемонстрировали более высокую чувствительность к высоким дозам облучения (свыше 10 Гр), т. е. проявляли более сильное ингибирование роста после облучения. С использованием эквориновой хемилюминометрии и растений Arabidopsis thaliana L., конститутивно-экспрессирующих Са2+-связывающий фотобелок экворин, показано, что гамма-излучение (дозы 1 и 10 Гр) модифицируют Са2+-сигналы – важнейший процесс клеточной сигнализации у высших растений. Гамма-излучение стимулировало аскорбат-зависимый вход Са2+ в цитоплазу и блокировало Са2+-сигналы, вызываемые переходными металлами (ионами меди (Cu2+). Малые дозы (1-3 Гр) стимулируют рост корня арабидопсиса, как в условиях отсутствия дополнительных стрессоров, так и при воздействии тяжелых металлов и засоления.