Научные достижения и разработки
За весь период существования лаборатории
- Доказано участие протохлорофиллидоксидоредуктазы (ПОР) в биосинтезе хлорофилла в зеленых растениях. Обнаружена гетерогенность локализации внутрипластидной ПОР: фермент обнаружен в пластидной оболочке и на внешней стороне тилакодов гран. Показано, что ПОР стабильна только в комплексе с ферментами системы биосинтеза хлорофилла. Обнаружена динамичность системы внутренних мембран этиопластов и показана важная структурная роль каротиноидов виолаксантинового цикла в процессе агрегации-дезагрегации комплексов протохлорофиллида с белками.
- Доказана зависимость эффективности стрессовых воздействий (гипертермия, обезвоживание) на структуру и функции внутрипластидных мембран злаков от стадий биогенеза хлоропластов и ключевая роль функционирующего фотосинтетического аппарат в защите растений в условиях стресса. Установлено стабилизирующее действие низкоинтенсивного света на структурно-функциональное состояние фотосинтетических мембран злаков при гипертермии и явление перекрестной адаптации аппарата фотосинтеза при последовательном действии гипертермии и высокоинтенсивного света.
- Обоснована концепция повышения продуктивности и устойчивости растений хлебных злаков на основе оптимизации структурно-функционального состояния фотосинтетического аппарата генетическими и агротехническими методами. Концепция способствует реализации потенциала продуктивности современных сортов зерновых культур в изменяющихся условиях внешней среды.
За последние 5 лет
- Доказано участие протохлорофиллидоксидоредуктазы (ПОР) в биосинтезе хлорофилла в зеленых растениях. Обнаружена гетерогенность локализации внутрипластидной ПОР: фермент обнаружен в пластидной оболочке и на внешней стороне тилакодов гран. Показано, что ПОР стабильна только в комплексе с ферментами системы биосинтеза хлорофилла. Обнаружена динамичность системы внутренних мембран этиопластов и показана важная структурная роль каротиноидов виолаксантинового цикла в процессе агрегации-дезагрегации комплексов протохлорофиллида с белками.
- Доказана зависимость эффективности стрессовых воздействий (гипертермия, обезвоживание) на структуру и функции внутрипластидных мембран злаков от стадий биогенеза хлоропластов и ключевая роль функционирующего фотосинтетического аппарат в защите растений в условиях стресса. Установлено стабилизирующее действие низкоинтенсивного света на структурно-функциональное состояние фотосинтетических мембран злаков при гипертермии и явление перекрестной адаптации аппарата фотосинтеза при последовательном действии гипертермии и высокоинтенсивного света.
- Обоснована концепция повышения продуктивности и устойчивости растений хлебных злаков на основе оптимизации структурно-функционального состояния фотосинтетического аппарата генетическими и агротехническими методами. Концепция способствует реализации потенциала продуктивности современных сортов зерновых культур в изменяющихся условиях внешней среды.
- В условиях in vivo и in vitro обнаружена видоспецифичность действия салициловой кислоты (СК) как индуктора синтеза растительных антиоксидантов полифенольной природы, а также зависимость стимуляции содержания фенольных соединений от степени дифференцировки растительных тканей. Впервые в каллусных тканях красной фасоли и арахиса при выращивании на белом свету получена стимуляция накопления фенолов в результате действия СК, включая синтез ресвератрола в культурах тканях арахиса in vitro.
- Выяснены молекулярно-мембранные механизмы ответной реакции растений ярового ячменя при сочетанном действии гипертермии и патогена Вipolaris sorokinianа (Sacc.) Shoem. − возбудителя широко распространенного заболевания темно-бурой пятнистостью. Научно обоснован метод тестирования фитопатогенного заражения ярового ячменя Bipolaris sorokinianа (Sacc.) Shoem. с использованием показателей окислительного стресса, что существенно упрощает процедуру диагностики заболевания.
- Установлены механизмы иммунного ответа в листьях томата при фузариозном увядании и защитная роль β-1,3-глюкана в стабилизации структурно-функционального состояния фотосинтетического аппарата и окислительных процессов в растительных клетках при патогенезе. Полученные результаты реализованы при создании экологически безопасного регулятора роста растений «ИММУНАКТ-ГК», обеспечивающего стимуляцию роста и повышение урожайности овощных культур.
- Обнаружено, что ответные реакции на грибное заражение проростков ярового ячменя грибом Bipolaris sorokiniana Sacc. (Shoem.) в тканях листа, содержащих хлоропласты или этиохлоропласты, существенно различаются по структурно-функциональному состоянию фотосистемы 2, общему содержанию активных форм кислорода, полифенолов и уровню перекисного окисления липидов, который положительно коррелирует (r=0,83) с содержанием хлорофиллов. Полученные результаты могут быть использованы для разработки экспресс-методов диагностики состояния растений при патологическом процессе.
- Научно обосновано использование β-аминомасляной, салициловой кислоты и ее производных, β-1,3-глюкана в качестве иммуномодулирующих агентов, индуцирующих комплекс защитных реакций в растительных клетках, включая генерацию активных форм кислорода и активацию салицилатного сигнального пути, и повышающих устойчивость растений ярового ячменя, льна-долгунца, томата и огурца к фитопатогенам.
Разработки и внедрения (брошюры в приложении)
1. Пленкообразующие составы для укоренения черенков;
2. Защитно-стимулирующие составы для обработки семян;
3. Иммуномодулирующий препарат «Иммунакт-ГК»;
4. Способ получения полифенолов в культуре растительных тканей.