Актуальность и цели. Выявление сортов и линий с высоким морфогенетическим потенциалом необходимо для эффективного использования технологий in vitro в селекции кукурузы. Целью исследования являлась оценка регенерационного потенциала партеногенетических линий кукурузы при клональном микроразмножении посредством прямого органогенеза в культуре зрелых зародышей. Материалы и методы. Объектом исследования послужили растения девяти гомозиготных линий с наследственной предрасположенностью к партеногенезу: АТ-3 (2n), АТ-3 (4n); АТТМ (bm, y, g), АТТМ (bm, y, g, В-тип ЦМС), АТТМ (lg, y, wx), АТТМ (lg, y, wx, В-тип ЦМС), АТТМ (bm, y, wx), АТТМ (lg, y) и АТТМ (bm, y). В качестве первичного экспланта использовали зрелые зародыши. Инициацию стерильной культуры осуществляли на среде Мурасиге - Скуга (MS) без гормонов, микроразмножение - на среде MS с 0,5 и 2,0 мг/л 6-бензиламинопурина (БАП), инициацию ризогенеза - на среде MS с уменьшенной вдвое концентрацией веществ и с добавлением 0,5 мг/л α-нафтилуксусной кислоты (НУК). Результаты. У изученных линий частота приживаемости эксплантов в стерильной культуре варьировала от 33,3 до 91,1 %. Различия по этому показателю установлены между линией АТ-3 (2n) и ее тетраплоидным аналогом АТ-3 (4n) ( р ≤ 0,01). Линии с одинаковым генотипом, но разной цитоплазмой характеризовались одинаковой частотой прижившихся эксплантов. Через 2 мес. от начала культивирования на среде с 0,5 мг/л БАП у всех линий на эксплантах развивалось по 1-2 пазушных побега, а на среде с 2,0 мг/л БАП - 6-7 побегов. На среде для индукции ризогенеза частота укоренившихся побегов варьировала от 48,3 до 100 %. Выводы. Генотип и плоидность растений влияли на приживаемость эксплантов в стерильной культуре и на процесс ризогенеза. Высоким регенерационным потенциалом характеризовались линии АТТМ (bm, y, wx), АТТМ (lg, y, wx), АТТМ (lg, y, wx, В-тип ЦМС), низким - линия АТ-3 (4n). Цитоплазматическая мужская стерильность не оказывала влияния на регенерационный потенциал линии. Количество пазушных побегов на эксплантах не зависело от генотипа растений и определялось только концентрацией БАП в среде.
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки
2021. — Выпуск 2
Содержание:
Актуальность и цели. Представители крупного рода Неrасlеum характеризуются разнообразием вариантов цветения и степенью его изученности. Неrасlеum sibiriсum L. формирует обоеполые, тычиночные и пестичные цветки, описание особенностей цветения которых отсутствует в литературе. Цель данной работы - выявление биологии цветения этого вида в условиях Московской области. Материалы и методы. Антэкологические наблюдения проводили в естественных условиях Московской области с 2017 по 2019 г. по общепринятым методикам. Результаты. В развитии обоеполых и пестичных цветков H. sibiriсum выделено четыре стадии (рыхлый бутон, тычиночная, стерильная, рыльцевая) и две стадии у тычиночных цветков (рыхлый бутон и тычиночная). Продолжительность жизни цветков постепенно уменьшается в ряду обоеполые - пестичные - тычиночные цветки и составляет соответственно 4-8 дней, 4-5 дней и 1 сут. Обоеполые, тычиночные и пестичные цветки H. sibiriсum раскрываются синхронно максимум в 9 ч утра. Выводы. Каждый простой и двойной зонтик последовательно проходит несколько фаз в своем цветении: тычиночная - стерильная - рыльцевая, что представляет собой приспособление для обеспечения перекрестного опыления несинхронно цветущих особей в популяциях.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Бореальные виды ив еще недостаточно исследованы с позиций онтогенеза и структурно-функциональной организации крон взрослых особей. Мы проанализировали формирование структурно-функциональной организации S. viminalis в онтогенезе. Материалы и методы. Онтогенез особей S. viminalis был изучен на модельных экземплярах, произрастающих на высоких участках пойм рек, в долинах, а также по канавам при наличии верхушечного и бокового затенения на территории Нижегородской области. Для выделения онтогенетических состояний использована общепризнанная классификация. В основе классификации побегов и побеговых систем кроны использованы три признака: 1) длина междоузлий, составляющих побег; 2) возраст побега; 3) наличие ветвления. Архитектурный модуль выделен в соответствии с разработанной ранее методикой (Недосеко, 2014, 2015б). Результаты и выводы. У особей S. viminalis семенного происхождения жизненной формы «аэроксильный кустарник» описан полный онтогенез, включающий четыре возрастных периода: латентный, прегенеративный, генеративный и сенильный и семь онтогенетических состояний. В ходе онтогенеза у этого вида в кроне образуются восемь основных вариантов вегетативных побегов и побеговых систем и два варианта генеративных побегов. В составе годичного вегетативного побега выделены восемь вариантов метамеров, различающихся структурно и функционально. В качестве основной структурной единицы побеговой системы выделена трехлетняя побеговая система, и на ее основе с учетом трех признаков выделен архитектурный модуль.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В Республике Башкортостан грибы макромицеты недостаточно изучены. В работе приводятся результаты исследования микобиоты Гафурийского района Республики Башкортостан. Территория Гафурийского района была изучена в течение одного вегетационного сезона (май - ноябрь 2020 г.), в связи с чем нельзя утверждать, что список грибов, представленный в данной работе, является окончательным вариантом. Материалы и методы. Материал - грибы-макромицеты. Методы - практические (сбор и определение), описательный, компьютерно-статистический. Результаты. Видовой состав грибов-макромицетов представлен в аннотированном списке, включающем 44 вида. Приводится таксономический анализ микобиоты, состоящей из двух отделов ( Ascomycota и Basidiomycota ), двух классов ( Pezizomycetes и Agaricomycetes ), 8 порядков, 25 семейств и 33 родов. Проведен анализ трофической структуры. Выводы. Преобладающими группами являются сапротрофы на разрушенной древесине - Crepidotus mollis , Pleurotus ostreatus , Coprinus micaceus и др. (27,3 %) и микоризообразователи - Cortinarius triumfans , Russula cyanoxantha , Russula vesca и др. (15,9 %).
Ключевые слова
Актуальность и цели. Для озеленения г. Иркутска используют в основном декоративные растения местной флоры, реже - высокодекоративные интродуценты - Acer ginnala , Berberis amurensis , Populus alba и др. Интродукция считается успешной, если растения не теряют декоративных свойств, адаптируются к местным условиям, проходят все этапы онтогенеза, образуют плоды и семена. Цель исследований - определение качества семян древесно-кустарниковых интродуцентов в условиях г. Иркутска. Материалы и методы. Объектом исследования являлись 40 древесно-кустарниковых интродуцентов, в том числе ряд представителей аборигенной флоры. Качество семян определяли по массе 1000 семян и их всхожести. Результаты. Древесно-кустарниковые интродуценты в зависимости от глубины состояния покоя семян были разделены нами на три группы. К первой группе отнесены растения у которых покой отсутствует или покой непродолжительный, семена этих видов не нуждаются в стратификации. Ко второй группе отнесены растения, семена которых находятся в состоянии довольно длительного промежуточного физиологического покоя и нуждаются в холодовой стратификации. К третьей группе отнесены растения, семена которых могут не прорастать в течение нескольких лет, как правило, семена этих растений находятся в состоянии глубокого физиологического или морфофизиологического покоя, для их прорастания рекомендована многоэтапная стратификация. Выводы. Масса 1000 семян колеблется от сотых долей грамма до двух и более сот. Семена Acer ginnala , Dasiphora fruticosa , Euonymus nanus , Thuja occidentalis , Ulmus laevis имеют водонепроницаемую плотную оболочку и после скарификации прорастают быстрее. Холодовая стратификация рекомендована для семян Berberis sp., Lonicera tatarica , Malus pallasiana , Phеllodendron amurense , Physocarpus opulifolius , Prunus virginiana , Swida alba , Tilia cordata , Viburnum burejaeticum , V. lantana . Для семян Acer negundo , Cotoneaster lucidus , Euonymus sp., Sorbus sibirica с многолетним периодом покоя - многоэтапная стратификация.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Несмотря на широкий характер распространения многих видов инфузорий, в каждом регионе формируются сообщества цилиат со своими особенностями, зависящими от конкретных условий окружающей среды. Изучение пресноводной цилиофауны о. Сахалин до наших исследований не проводилось. Впервые, на примере трех малых водоемов и двух водотоков, исследованы особенности сообщества цилиат пресноводных объектов в южной части о. Сахалин в осенний период. Цель работы - изучить сезонные изменения видовых составов сообществ инфузорий в пресноводных водоемах южной части о. Сахалин. Материалы и методы. Материал был собран с 10 октября по 8 ноября 2020 г. путем рандомизированного отбора в малых водоемах старичного типа и в водотоках, расположенных в нижнем течении р. Таранай (южная часть о. Сахалин). Пробы отбирались в пластиковые неспециализированные широкогорлые пробоотборники объемом 500 мл зачерпыванием воды вместе с небольшим слоем грунта и погибшими макрофитами, а также 100 мл путем проливания 20 л воды из водоема через планктонную сеть Апштейна. Результаты. В ходе исследования в водоемах и в водотоках, расположенных в нижнем течении р. Таранай, осенью 2020 г. нами было обнаружено 75 видов цилиат, из них 5 видов ( Spathidium porculus , Tokophrya infusionum , Tokophrya lemnarum , Chilodontopsis depressa , Glaucoma macrostoma ) в пресноводных объектах Дальнего Востока России были выявлены впервые. Из видов, обнаруженных осенью, только 53 встречались в этом районе летом. Всего в районе исследования обнаружено 115 видов инфузорий. Ожидаемое сходство видовых составов цилиофауны водоемов одного района исследования не подтвердилось; общими для всех объектов являлись только пять видов. Почти все водоемы района исследования осенью являлись α-мезосапробными (загрязненными) водными объектами. Выводы. Сезонные колебания экологических факторов существенно влияют на изменения цилиофауны в исследованных водоемах, из 115 видов только 53 встречались в этом районе летом и осенью. Даже в одном районе исследования в каждом из водных объектов формируются сообщества цилиат со своими специфическими особенностями.
Ключевые слова
Актуальность и цели. На территории Республики Башкортостан одним из сохранившихся локалитетов медоносных пчел среднерусского подвида является бурзянская популяция, а территорию, на которой она располагается, можно признать рефугиумом для этого подвида пчел. В то же время, по мнению ряда ученых, помимо бурзянской популяции в Республике Башкортостан сохранились татышлинская, аскинская и балтачевская популяции этого подвида пчел, которые могут формировать северо-башкирскую субпопуляцию Apis mellifera mellifera . Мы исследовали фенотипическую структуру трутней на пасеках, составляющих данную субпопуляцию. Материалы и методы. Работа выполнена в 2017-2020 гг. на базе кафедры биоэкологии и биологического образования Башкирского государственного педагогического университета имени М. Акмуллы. Объектом исследований явились трутни медоносных пчел Apis mellifera . Проба на отбор из одной семьи составила по 20 трутней. Сбор проб осуществлен на пасеках 10 административных районов северной лесостепной зоны Республики Башкортостан из 855 пчелиных семей (17 700 трутней): Аскинский, Балтачевский, Бураевский, Калтасинский, Караидельский, Краснокамский, Мишкинский, Нуримановский, Татышлинский и Янаульский. В работе применена методика Ф. Руттнера по оценке морфотипов и ширины волосяной каймы на брюшке трутней. Исследования проводили на сухих образцах пчел. Результаты. Подробные исследования по фенотипической структуре трутней медоносных пчел на пасеках северной лесостепной зоны Республики Башкортостан выявили наличие трех типов фенотипов: O - темная кутикула (коричнево-кофейная), is - широкая седловидная полоса (черно-дымная), 2 R - на кутикуле желтые два кольца (коричнево-кофейная). При этом все идентифицированные морфотипы ( O , is , 2 R ) характеризовались наличием окраски волосков на брюшке соответствующей стандарту пчел среднерусского подвида ( Apis mellifera mellifera ). Выводы. С учетом гаплоидности трутней выявленные особи, таксономически соответствующие среднерусскому подвиду, указывают на наличие чистопородных пчелиных маток в семьях. Эти данные указывают на биологический потенциал популяции медоносной пчелы в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан как резервата среднерусского подвида.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Работы, направленные на поиск эколого- и энергосберегающих технологий очистки вод от тяжелых металлов, являются весьма актуальными. Целью настоящей работы явилось изучение способов усиления полноты извлечения ионов меди, никеля и железа из водных сред ряской малой при воздействии электромагнитного излучения (ЭМИ) КВЧ, а также ее регенерации после процесса фиторемедиации в присутствии в растворах добавок катиона кальция. Материалы и методы. Для изучения процессов удаления ионов тяжелых металлов (ИТМ) из модельных растворов растениями ряски при воздействии электромагнитного излучения частотой 65 ГГц применяли высокочастотный генератор сигналов Г4-142. После облучения ЭМИ растения ряски помещали в модельные растворы, имитирующие сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов, приготовленные на основе отстоянной водопроводной воды. Остаточное количество ИТМ после фиторемедиации определяли вольтамперометрическим и фотометрическим способами, используя роботизированный комплекс «Экспертиза ВА - 2D» с электродом «3 в 1» и КФК-3. В экспериментах по регенерации ряски малой применяли гистохимические методы. Статистическая значимость различий проводилась по медианам в выборках, рассчитывая H-критерий Краскела - Уоллиса. Результаты . В результате исследований установлено, что эффективность очистки модельных растворов от ионов меди облученной ряской составила 85-90 %. Этот показатель немного ниже эффективности очистки раствора ряской, не подвергнутой облучению. На процессы извлечения меди из растворов влияла природа аниона. Катионы меди лучше извлекались из сульфатного раствора. Извлечение ионов никеля облученной ряской происходило интенсивнее, нежели необлученной ряской, но в обоих случаях с низкими скоростями. Эффективность извлечения катионов железа составила 52-75 %. Эксперименты по регенерации ряски после фиторемедиации показали, что материнские и дочерние клетки оказываются более устойчивыми к тяжелым металлам, чем вегетативные. Такая устойчивость может быть связана с селективной чувствительностью различных органов растений к химическим агентам. Выводы. Установлено, что при действии ЭМИ КВЧ диапазона 65 ГГц процесс извлечения ряской катионов меди, железа и никеля протекал интенсивнее. Эффективность очистки воды от ИТМ достигала 75-90 %. Выявлено влияние радиуса катиона и размера аниона соли на скорость извлечения ряской ИТМ. Показано положительное влияние сульфат ионов на процесс проникновения металлов в объем фитомассы ряски. Показана возможность регенерации ряски малой после извлечения ею из модельных растворов ионов Ni2+ и Cu2+ (С = 1 и 10 мг/л) как с добавкой, так и без добавки ионов кальция. При этом листецы ряски после выдержки в растворах с содержанием катионов меди 1 мг/л при последующей высадке на питательную среду сохранили способность продуцировать почки и размножаться. При выдержке ряски в более концентрированных средах (Cu2+ 10 мг/л) даже в присутствии кальция растения погибали, т.е. регенерация не происходила. При содержании в растворе катиона никеля в концентрациях 1 и 10 мг/л достигалась регенерация ряски в присутствии ионов кальция. Без добавок кальция регенерации ряски не происходило.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Верхнее плато Приволжской возвышенности занимает восточную часть Пензенской области. Особенности литогенной основы верхнего плато Приволжской возвышенности, пересеченный рельеф создают многообразие экологических условий, что находит отражение и в видовом составе и структуре фитоценозов. В пределах верхнего плато Приволжской возвышенности все ландшафты объединены в группу эрозионно-денудационных возвышенных равнин. Сведения о широколиственных лесах этой территории немногочисленны, поэтому настоящая публикация ставит своей целью анализ их современного состояния в границах Пензенской области. Материалы и методы. Изучение флористического состава и структуры широколиственных лесов проводили при маршрутных и стационарных исследованиях на пробных площадях размером 100 м2. Структурное разнообразие сообществ оценивали по соотношению эколого-ценотических групп видов в составе растительного покрова. Классификацию сообществ проводили по доминантному принципу с учетом эколого-ценотических групп, а также в соответствии с принципами флористической классификации. Все описания были обработаны по экологическим шкалам Д. Н. Цыганова. Ординацию геоботанических площадок проводили методом непрямого градиентного анализа. Результаты. Современные широколиственные леса в ландшафтах эрозионно-денудационных равнин не имеют широкого распространения и составляют около 20 % от общей площади лесов района исследования. Выделены пять групп ассоциаций: широколиственные леса неморальные - Querceta nemoro-herbosa (Q-Nm), широколиственные леса бореально-неморальные - Querceta boreo-nemoro-herbosa (Q-Br_Nm), широколиственные леса неморально-боровые - Querceta nemoro-pine-herbosa (Q-Nm_Pn), широколиственные леса неморально-лугово-степные - Querceta nemoro-prato-steppe-herbosa (Q-Nm_Md-St), широколиственные леса неморально-нитрофитные - Querceta nemoro-nitro-herbosa (Q-Nm_Nt). Отмечены приуроченности выделенных классификационных единиц типам местности, элементам рельефа, особенности их экологии. Отмечено произрастание редких для области видов. Согласно эколого-флористической классификации широколиственные леса представлены двумя классами, тремя порядками, четырьмя союзами и пятью ассоциациями. Выводы. Формирование широколиственных лесов верхнего плато Приволжской возвышенности в значительной степени и на протяжении длительного периода времени проходило под влиянием хозяйственной деятельности. Преобладающее большинство сообществ являются вторичными, порослевыми. Леса с доминированием Quercus robur семенного происхождения занимают очень незначительные площади и сохранились на территориях, где затруднена рубка. Видовой состав сообществ и их структура, с одной стороны, прямо или косвенно связаны с деятельностью человека, с другой - определяется особенностями литогенной основы верхнего плато Приволжской возвышенности. Классификация широколиственных лесов с использованием эколого-ценотического подхода позволяет оценить их сукцессионное состояние.