Статья: ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА ВЕЧНОЗЕЛЁНЫХ ВИДОВ РОДА LIGUSTRUM L. В УСЛОВИЯХ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО СТРЕССА (2024)

Целью настоящего исследования было выявление связи между антимикробной активностью экстрактов и компонентным составом эфирного масла из растительного сырья Monarda fistulosa L., M. didyma L. и M. х hybrida hort. Установлено, что массовая доля эфирного масла в сухом сырье изучаемых видов составляет 2,49-2,50%, в нем преобладают монотерпеновые фенолы (тимол и карвакрол) и моноциклические монотерпены (γ-терпинен и p -цимен). Основными компонентами эфирного масла M. fistulosa являются тимол (массовая доля 60,95%) и γ-терпинен (16,6%), M. didyma - γ-терпинен (46,18%), тимол (18,73%), p -цимен (15,07%), M. х hybrida - карвакрол (28,83%), p -цимен (22,90%) тимол (22,85%). Результаты исследования антимикробной активности водных и спиртовых экстрактов из растительного сырья изучаемых видов на естественных светящихся бактериях Aliivibrio fischeri F1 и рекомбинантном штамме Escherichia coli MG1655 (pXen-lux), показали, что высокой антимикробной активностью отличаются экстракты M. х hybrida , что, на наш взгляд можно объяснить накоплением в надземной массе данного вида эфирного масла с высоким содержанием тимола и карвакрола, антибактериальный эффект воздействия которых, согласно литературных данным (Лапина и др., 2018; Духанина и др., 2019). заключается в разрушении цитоплазматической мембраны, что повышает ее проницаемость и деполяризует ее потенциал, а также присутствием тимогидрохинона (3,21%), обуславливающего противоопухолевый эффект. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения сырья M. х hybrida для создания фитопрепаратов с антимикробным, противовоспалительным, регенерирующим спектром активности.

Оценку нейротропной активности экстракта пустырника пятилопастного ( Leonúrus quinquelobátus Gilib.) осуществляли на белых лабораторных крысах линии Wistar, используя ряд поведенческих моделей: черно-белая камера, приподнятый крестообразный лабиринт, открытое поле. Динамика поведенческих актов у животных после приема растительного препарата свидетельствовала об уменьшении реакций страха и тревожности на всех использованных экспериментальных моделях, а также повышение поисково-ориентировочной активности, что в совокупности указывает на антистрессовый эффект исследуемого экстракта пустырника. На трех стрессогенных поведенческих тестах у пустырника пятилопастного наряду с известным седативным проявлением, выявлен анксиолитический эффект, проявляющийся в выраженном антифобическом воздействии на животных.

Дана характеристика структуры листа пяти видов рода Echinacea Moench: ( E. angustifolia DC. (интродукционный номер 9295), E. pallida (Nutt.) Nutt. (14709), E. paradoxa (Norton) Britton (6607), E. purpurea (L.) Moench (5807, 15309), E. tennesseensis (Beadle) Small (6106)) в связи с засухоустойчивостью в условиях ЮБК. На уровне световой микроскопии показана дорзовенральность листового аппарата и установлена вариабельность количественных анатомических признаков у исследуемых растений. На основе данных, полученных при анализе поперечных срезов листьев, проведена кластеризация, позволив выделить три группы: 1) E. angustifolia , 2) E. purpurea и E. tennesseensis , 3) E. pallida и E. paradoxa . Дополнительная оценка в баллах (от 1 до 6), где максимальное значение соответствует признаку, в наибольшей степени отражающему ксероморфизм, позволила выстроить ряд засухоустойчивых растений следующим образом: E. tennesseensis > E. purpurea (15309) > E. purpurea (5807) > E. pallida > E. paradoxa > E. angustifolia . Установлено, что наиболее приспособленными являются: E. tennesseensis , E. purpurea (15309 и 5807). Для подтверждения анатомических особенностей на основе генетической близости между растениями проведена RAPD-ПЦР с праймерами OPA1-10, которые давали воспроизводимые полосы и генерировали 209 ампликонов с длиной от 203,9 до 1000 и более пн. По результатам ПЦР-реакции построена дендрограмма. Согласно полученным данным выделены следующие кластеры: 1) E. paradoxa , 2) E. purpurea (5807 и 15309) с E. tennessensis , 3) E. angustifolia с E. pallida . Формирование кластера 2 подтвердило генетическую близость E. purpurea (5807 и 15309) с E. tennessensis и данные анатомического анализа.

Проведен сравнительный анализ компонентного состава эфирного масла, полученного из растительного сырья плодов трех видов рода цитрусовых ( Citrus L.). Эфирное масло выделено методом отгонки с водяным паром с использованием модифицированного приемника Гинзберг из кожуры плодов мандарина ( Citrus reticulata Blanco), красного апельсина ( Сitrus sinensis L.), грейпфрута белого ( Citrus paradisi Masfad.). Основным компонентом эфирных масел исследуемых видов является лимонен. Отличия наблюдаются в количественном соотношении и содержании минорных компонентов с процентным содержанием в эфирном масле менее 0,1%.

Первая зеленая революция привела к увеличению урожайности многих культур за счет использования отзывчивых на высокие дозы азота полукарликовых форм. Потенциал урожайности современных инбредных и гибридных форм риса, достиг своего плато на уровне 10-12 т/га, что в значительной степени было достигнуто за счет увеличение индекса урожая с 0,3 традиционных сортов до 0,50-0,55 современных инбредных сортов и за счет изменения как биомассы, так и урожайности. Для преодоления плато урожайности риса были предложен новый тип растений (NPT), характеризующийся близкой к идеальной морфологии, крупной метелкой, повышенным фотосинтезом и устойчивостью к полеганию. В селекции на высокий потенциал урожайности устойчивость к полеганию (LR) всегда является ключевой целью, поскольку это фактор, ограничивающий урожайность в орошаемых системах с высоким расходом воды и химикатов. К признакам стебля, влияющим на полегание, относятся: длина и толщина междоузлий, высота растения, толщина стенки стебля, обертывание междоузлий влагалищами листа и толщина листа. Во многих работах отмечено, что высокие показатели по признакам, характеризующим развитие корня, во многом определяют, как засухоустойчивость, так и эффективность минерального питания. Выявлен широкий размах варьирования по признакам, характеризующим размеры корневой системы и характеристики стебля у отечественных сортов риса, а также источники по признакам для повышения эффективности селекции. Длина корня у изучаемых сортов была в среднем 15,96 см, у восьми выделенных источников превышала 20 см. Его масса превышала 4 грамма у семи образцов (среднее значение 2,33 г). Также в два раза было выше значение у источников по признаку, чем в среднем у изучаемых сортов по признаку «масса отрезка стебля», в полтора по признаку «ширина стебля у основания».

В полевом опыте изучено влияние предуборочной обработки водным раствором различных концентраций гербицида “Алистер гранд” в состав, которого входит дифлюфеникан - ингибитор фитоиндесатуразы (группа HRAC: F1) на динамику накопления и состав эфирного масла Elsholtziaciliatа (Thunb.) Hyl. Состав масла определялся методом ГЖХ-МС. Полученные данные показали, что уже на седьмой день после обработки, нарушается естественный гормональный баланс хода биосинтетических процессов. При концентрации раствора препарата 0,05 г/л, интенсивность биосинтеза масла в растениях снижается, на 14-й день падает почти на треть по сравнению с контролем. При концентрации раствора 0,005 и 0,0005 г/л на седьмой день под влиянием препарата энергия синтеза ЭМ нарастает и его содержание в растениях увеличивается на 10% по сравнению с контролем. Однако, и при этих концентрациях препарат оказывает сильное ингибирующее влияние на процессы биосинтеза ЭМ. На четырнадцатый день посте обработки содержание масла снижается на 10-20%. Изменения в мультиферментативном комплексе прослеживаются и в окислительно-восстановительном равновесии системы, что отразилось на изменении биосинтеза основных компонентов ЭМ. При концентрации раствора 0,005 и 0,0005 г/л на седьмой день после обработки активируются восстановительные процессы и содержание в масле эльшольция кетона повышается.

Гизела 6 - один из полукарликовых корнесобственных подвоев косточковых культур, который используют для создания и развития современных интенсивных садов косточковых культур. Размножение подвоя в больших объемах с использованием традиционных методов дорогостояще и трудоемко, что обуславливает применение метода клонального микроразмножения, который позволит за короткий период времени получить огромное количество генетически однородных и безвирусных растений. В результате проведенных исследований был разработан протокол клонального микроразмножения Гизелы 6. Установлено, что питательная среда MS дополненная регуляторами роста 6- БАП ГК3 и ИМК в концентрациях 1 мг/л, 0,5 мг/л и 0,1 мг/л соответственно (на 30 день коэффициент размножения составила 6,5) является наиболее оптимальной средой для культивирования. Наиболее эффективной средой для укоренения является MS, дополненная ИМК в концентрации 4,0 мг/л (на 28 день эффективность ризогенеза достигала 100%). Эффективность адаптации к почвенным условиям защищенного грунта составила 83,3%.

Ладанник крымский ( Cistus tauricus C. Presl.) относится к группе особо ценных эфиромасличных видов. Его качества позволили в своё время включить растение в культуру и получать крымской промышленности парфюмерные и лекарственные препараты в объёмах, позволяющих удовлетворять запросы массового производства. Негативным последствием использования природного сырья ладанника явилось истощение природных популяций, что угрожало исчезновением этого вида из состава природных экосистем. Во избежание негативных последствий использования вида, его промышленная эксплуатация была запрещена, а сам вид был включён в Красную книгу Республики Крым. Тем не менее, спрос на сырьё ладанника остаётся актуальным. Использование зарубежных гибридов в культуре Южного берега Крыма (ЮБК) показало их несостоятельность из-за экологической несовместимости с условиями местного климата. К климату ЮБК приспособлен лишь ладанник крымский, что актуализирует необходимость его повторного введения в культуру. В 2023 г. после 50-летнего перерыва ФБГУН «НБС ННЦ» были возобновлены работы по введению в культуру ex situ технически ценного эфиромасличного вида ладанника крымского. Из массива выращенных растений были выбраны наиболее перспективные экземпляры для дальнейших исследований. Продолжением этой работы стало использование в отношении растений ладанника оригинального экспресс-метода для диагностики и оценки жизненного состояния экспериментальных образцов. Проведенная работа указывает на перспективность дальнейших исследований по введению ладанника в культуру, размножения, селекции и получения высокопродуктивных и устойчивых к местному климату гибридов.

В процессе развития растений в листьях происходит различные онтогенетические изменения, в том числе имеются различия в размерах. Углубленное изучение морфологических признаков показало различия видов и популяций по адаптивным признакам. Вид Passiflora incarnata L. рода Passiflora претерпевает значительные гетеробластические изменения по мере роста и развития, демонстрируя морфологическое различие между молодой и зрелой вегетативными фазами. Изучен и математически проанализирован морфологический полиморфизм листьев Passiflora incarnata L., одного из наиболее перспективных видов, интродуцированных в Азербайджан и выращиваемых в условиях открытого и закрытого грунта. Площадь листьев в условиях открытого грунта составила 135,8 см2, в условиях закрытого - 105,5 см2; периметр листа в условиях открытого грунта составил 367,48 см, тогда как у растений, выращенных в условиях закрытого грунта, этот параметр составил 355,6 см. Установлено, что морфологические характеристики листьев выше у образцов, выращенных в условиях открытого грунта, по сравнению с условиями закрытого грунта. Однако, помимо периметра листа, разнообразие по другим морфологическим признакам и коэффициент вариации были выше у растений, выращенных в условиях закрытого грунта, по сравнению с растениями, выращенными в открытом грунте. Это объясняется большей стабильностью абиотических факторов в условиях открытого грунта по сравнению с условиями выращивания в закрытом грунте. Высокая дисперсия указывает на высокую адаптивность вида Passiflora incarnata L.