Реакция клеток пшеницы на наночастицы ферригидрита в модельной системе in vitro

Авторы

  • Валентина Юрьевна Ступко Красноярский научный центр СО РАН
  • Наталья Васильевна Зобова Красноярский научный центр СО РАН
  • Юрий Леонидович Гуревич Красноярский научный центр СО РАН

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2020i11pp62-66

Ключевые слова:

яровая пшеница, наночастицы, биогенные ферригидриты, каллусная культура, модельные системы, удобрения

Аннотация

Высокая биологическая активность наночастиц делает их перспективными для использования в составе удобрений. Разработка подобных продуктов невозможна без выявления механизмов влияния активного вещества на рост и развитие растений, а также определения критических точек, когда воздействие исследуемого агента имеет максимальный эффект. Биогенные ферригидриты представляются перспективным регулятором активности антиоксидантной системы растительных клеток, в том числе в условиях эдафических стрессов. Каллусные культуры известны как удобная модельная система для отслеживания реакции тканей и клеток растений на различные экзогенные воздействия. В настоящей работе приведены результаты исследования влияния наночастиц ферригидритов, полученных авторами, на рост и развитие культуры зрелых зародышей яровой мягкой пшеницы. Показано отсутствие конкурентного по отношению к 2,4-Д влияния использованных доз наночастиц ферригидритов (1 и 10 мг/л) на процесс дедифференцировки тканей зародыша. Присутствие исследуемого агента вызывало снижение скорости роста культуры. Однако при пересадке на свежую среду проявлялся отсроченный положительный эффект – снижение темпов старения тканей, тем больший, чем выше была доза на предыдущем этапе. Данный эффект может иметь решающее значение в полевых условиях при неблагоприятных эдафических и климатических факторах, что подтверждает перспективность представленных наночастиц для использования в сельском хозяйстве.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Валентина Юрьевна Ступко, Красноярский научный центр СО РАН

 канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник

Наталья Васильевна Зобова, Красноярский научный центр СО РАН

д-р с.-х. наук, старший научный сотрудник

Юрий Леонидович Гуревич, Красноярский научный центр СО РАН

 д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Библиографические ссылки

Аксиненко М.А., Носкова М.А. Влияние наночастиц на пролиферацию эмбриогенных масс сибирских хвойных // Экология России и сопредельных территорий: материалы XXII Междунар. эколог. студ. конф. – Новосибирск, 2017. – С. 147.

Влияние наночастиц биогенного ферригидрита на окоренение одревесневших черенков ивы Ледебура / В.Л. Бопп [и др.] // Биофизика. – 2018б. – Т.63. – № 4. – С. 621–628.

Исследование влияния наночастиц биогенного ферригидрита на ризогенез черенкового материала садовых культур / В.Л. Бопп [и др.] // Адаптивность сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях Центрально- и Восточно-Азиатского макрорегиона: материалы симпозиума с международным участием. – Красноярск, 2018а. – С. 149–160.

Кирисюк Ю.В., Демидчик В.В. Влияние наночастиц меди на рост каллусной культуры, полученной из незрелых зародышей Triticum aestivum L. // Журнал Белорусского гос. ун-та. Биология. – 2017. – № 1. – С. 23–30.

Носкова М.А., Аксиненко М.А. Перспективы использования наночастиц биогенного ферригидрита для индукции соматического эмбриогенеза у сибирских хвойных // Экология России и сопредельных территорий: материалы XXII Междунар. эколог. студ. конф. – Новосибирск, 2017. – С. 158.

Потороченко О.С., Филиппова С.Н. Влияние наночастиц меди на ростовые параметры и содержание фенольных соединений в клетках суспензионной культуры Catharanthus roseus (L.) G. Don // Биологическая осень 2017: к Году науки в Беларуси: тезисы докладов Междунар. науч. конф. молодых ученых, 9 ноября 2017 г., Минск, Беларусь. – Минск: БГУ, 2017. – С. 42–44.

Ступко В.Ю., Зобова Н.В., Сидоров А.В., Гаевский Н.А. Перспективные способы оценки яровой мягкой пшеницы на чувствительность к эдафическим стрессам // Достижения науки и техники АПК. – 2019. – Т.33. – № 10. – С.45–50.

Фотоморфогенез эмбриогенных каллусов пшеницы в условиях эдафических стрессов / Н.В. Терлецкая [и др.] // Известия Уфимского научного центра Российской академии наук. – 2018. – № 3–5. – С. 43–51.

Шевелев Д.И., Хижняк С.В., Гуревич Ю.Л., Теремова М.И. Влияние биогенных наночастиц ферригидрита на всхожесть семян и биометрические показатели проросток овса Avena sativa L. // Успехи современной науки. – 2017. – Т. 5. – № 2. – С. 57–61.

Anderson A. J. The Power of Being Small: Nanosized Products for Agriculture // Res. Plant Dis., 2018, Vol. 24(2), P. 99–112.

Czy?owska A., Barbasz A. Effect of ZnO, TiO2, Al2O3 and ZrO2 nanoparticles on wheat callus cells // Acta Biochimica Polonica, 2019, Vol. 66(3), P. 365–370.

Ditta A., Arshad M. Applications and perspectives of using nanomaterials for sustainable plant nutrition // Nanotechnol. Rev., 2016, Vol. 5(2), P. 209–229.

Fraceto L.F.,Grillo R., de Medeiros G.A., Scognamiglio V., Rea G., Bartolucci C. Nanotechnology in agriculture: which innovation potential does it have? // Front. Environ. Sci., 2016, Vol. 4, P. 20.

Giorgetti L., Ruffini Castiglione M., Bernabini M., Geri C. Nanoparticles effects on growth and differentiation in cell culture of carrot (Daucus carota L.) // Agrochimica-Pisa, 2011, Vol. 55(1), P. 45–53.

Iannone M.F., Groppa M.D., de Sousa M.E., van Raap M.B.F., Benavides M.P. Impact of magnetite iron oxide nanoparticles on wheat (Triticum aestivum L.) development: evaluation of oxidative damage // Environ. Exp. Bot., 2016, Vol. 131, P.77–88.

Kim D.H., Gopal J., Sivanesan I. Nanomaterials in plant tissue culture: The disclosed and undisclosed // RSC Adv., 2017, Vol. 7(58), P. 36492–36505.

Park H.J., Sung H.K., Hwa J.K., Seong H.C. A new composition of nanosized silica-silver for control of various plant diseases // Plant Pathol. J., 2006, Vol. 22(3), P. 295–302.

Rastogi A., Zivcak M., Sytar O., Kalaji H.M., He X., Mbarki S., Brestic M. Impact of Metal and Metal Oxide Nanoparticles on Plant: A Critical Review // Front. Chem., 2017, Vol. 5, P. 78.

Shang Y., Hasan M.D.K., Ahammed G.J., Li M., Yin H., Zhou J. Applications of nanotechnology in plant growth and crop protection: a review // Molecules, 2019, Vol. 24(14), P. 2558.

Teremova M.I., Petrakovskaya E.A., Romanchenko A.S., Tuzikov F.V., Gurevich Yu.L., Tsibina O.V., E.K. Yakubailik, Abhilash Dr. Ferritization of Industrial Waste Water and Microbial Synthesis of Iron-Based Magnetic Nanomaterials From Sediments // Environmental Progress & Sustainable Energy, 2016, Vol. 35(5), P. 1407–1414.

Загрузки

Опубликован

2020-11-23

Выпуск

Раздел

Агрономия

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)