Создание современной технологии скрининга потенциальных биорегуляторов растений на основе клеточных и феномных тестов : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Демидчик

Abstract

Объекты – культура целых растений Arabidopsis thaliana (Columbia-0), Helianthus anuus (сорт Karnataka Bangalore HyBrid 53) и Triticum aestivum (сорта Элегия и Василиса). Цель: разработать технологии скрининга биорегуляторов растений на основе клеточного и феномного анализа. В результате созданы методы анализа активности биорегуляторов на основе техники замены среды и теста на прорастание в гелевых и водных культурах in vitro и in vivo. С использованием разработанных подходов проведен анализ влияния ряда перспективных биорегуляторов растений, включая фитогормоны и антиоксиданты. Показано, что низкие концентрации аскорбата (0,03–0,3 ммоль/л) стимулируют, а высокие (> 0,3 ммоль/л) ингибируют рост корня Arabidopsis thaliana. В тесте на прорастание наблюдалось снижение скорости роста корня в присутствие брассиностероидов, максимальное ингибирование вызывалось 5×10-7 моль/л 24-эпикастастерона. В тесте с заменой среды низкие уровни брассиностероидов (до 3 нмоль/л) стимулировали рост корня, а более высокие ингибировали. Анализ дозозависимости эффекта брассиностероидов показал кооперативность и множественность мишеней при их воздействии. Схожие эффекты выявлены для сельскохозяйственных и декоративных растений. Разработаны методы экспрессного анализа влияния биорегуляторов на Са2+-сигнальный каскад растений с использованием люминометрии и техники пэтч-кламп. Разработан лабораторный регламент тестирования биологической активности химических соединений в качестве биорегуляторов растений. Полученные результаты важны для развития прайминг-технологий в растениеводстве и питомниководстве.