Журнал. Биотехнология. Теория и практика

Подождите немного. Документ загружается.

УДК 578.434

ПОЛУЧЕНИЕ САПОНИНСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ РАСТЕНИЯ

GLYCYRRHIZA GLABRA И АНАЛИЗ ИХ СВОЙСТВ

П. Г. Алексюк

Институтмикробиологиии вирусологииКомитетнауки МОН РК, г. Алматы

Проводились исследования по получению иммуностимулирующих сапонинов из растения

при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии. В результате проведенных исследований

показано, что фракционирование спиртового экстракта корня растения методом HPLC в

градиенте ацетонитрила позволяет выделить иммуногенно активные сапонины, пригодные для повышения

эффективности вакцинных препаратов.

Glycyrrhiza

glabra

Glycyrrhiza glabra

Введение

Несмотря на большое достижение в

современной медицине и эпидемиологии, на

сегодняшний день одной из основных

проблем человечества являются инфекцион-

ные заболевания. По данным ВОЗ ежегодно

от вирусных инфекций страдает около 2

млрд. человек, при этом идёт стремительное

распространения таких особо опасных

инфекций как ВИЧ, гепатит С, происходит

появление новых, ранее не известных или не

патогенных для человекаинфекций.

Успешная борьба с инфекционными за-

болеваниями возможна только при условии

создания новых более эффективных и без-

опасных средств вакцинопрофилактики. Од-

ной из весьма актуальных проблем является

повышение эффективности вакцинных пре-

паратов за счёт усиления индукции всех

звеньев иммунитета. В число наиболее перс-

пективных иммуностимуляторов входят

адъюванты растительного происхождения –

тритерпеновые сапонины [1].

Способность растительных сапонинов

вызывать стимуляцию иммунного ответа

была открыта более 50 лет назад. В 1951 г.

Espinet в работах по изучению иммуно-

стимулирующих действий сапонин-

содержащих растительных экстрактов

показал их эффективность для повышения

иммуногенности вакцины против ящура.

Однако активное изучение сапонинов в

качестве адъювантов было начато лишь

недавно на модели тритерпенового сапонина

Квил А, выделенного из коры южно-

африканского растения Quillaja saponaria

Molina

Glycyrrhizaglabra

Получение сапонинсодержащих

экстрактов.

Glycyrrhiza glabra

Хроматография сапонинсодержащих

экстрактов

. Сейчас это один из наиболее

перспективных иммунопотенциаторов для

созданияновогопоколениявакцин [2-3].

Флора Казахстана насчитывает большое

количество видов растений, у которых

обнаружены тритерпеновые сапонины. В

частности, по литературным данным

известно, что у солодки голой, которая

традиционно используется в медицинской

практике, обнаружено 18 тритерпеновых

сапонинов [4].

Целью данных исследований являлась

отработка методов получения, очистки и

накопления иммуногенно активных

сапонинов растения .

Корни солодки голой

( ) измельчали до

получения частиц диаметром 2-4 мм,

обрабатывали 2-3 раза 5-кратным объемом

хлороформа при комнатной температуре в

течение 1,5 часов для удаления жиро-

растворимых веществ. После удаления липо-

фильных соединений измельчённый корень

экстрагировали 3-кратным объемом 75-85%

этанола в течение 18 часов при комнатной

температуре. Полученный экстракт

лиофильно высушивали и использовали для

дальнейших исследований [5].

. Фракционирование

растительных экстрактов проводили с

Материалы и методы

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

помощьюхроматографии высокого давления

на системе HPLC фирмы «Agilent techno-

logies» помощью препаративной колонки

«Agilent C18%», 21,2x100 мм. Разделение

проводили в градиенте 0,1% Trifluoroacetic

acid (FTA) – 80% Acetonitrile (ACN). На ко-

лонку наносили до 10 мг материала. Кон-

троль над хроматографическим процессом

осуществляли спектрофотометрически при

254 нм (поглощение сапонинов)[4].

. В одну про-

бирку вносили 5 мл 0,1 н раствора кислоты

хлороводородной, в другую – 5 мл 0,1 н

раствора натра едкого. В пробирки добав-

ляли по 2-3 капли исследуемого препарата и

интенсивно встряхивали. Образование

обильной и стойкой пены свидетельствовало

о наличии в исследуемом препарате соеди-

нений тритерпеновых сапонинов [6].

. Изучение

структуры комплексов ИСКОМ проводили

методом электронной микроскопии на элек-

тронном микроскопе JEOL-100B при

инструментальном увеличении 40-60 тыс.

Образцы негативно контрастировали 3%

ФВК (рН 6,8) методом флотационного или

капельного окрашивания. В качестве под-

ложки для препаратов использовали форм

вар[7].

Иммуноферментный анализ для

определения титра антител проводили стан-

дартным методом [8]. В качестве цветного

индикатора применяли субстрат орто-

фенилендиамин.

Реакция на пенообразование

Электронная микроскопия

ИФА.

В работе использовали высушенный

спиртовой экстракт корней растения

произрастающий на

территории Казахстана. Высокая пено-

образующая способность данного

экстракта свидетельствовала о наличии

большого количества поверхностно актив-

ных веществ, в том числе и сапонинов,

которые являлись непосредственным

объектом исследований.

Для хроматографического анализа и

очистки полученного экстракта применяли

систему высокоэффективной жидкостной

хроматографии «Agilent technologies».

Эллюцию проводили в градиенте 0,1%

Trifluoroacetic acid (TFA) – 80% Acetonitrile

(ACN) в течение 50 минут.

Результаты хроматографии показали

(рис. 1) что в исходном экстракте корня

содержится большое

количество различных соединений. В ка-

честве контроля была проведена хрома-

тография глициризина («SIGMA») (рис. 2).

Сравнение хроматограммы исходного

экстракта растения с

хроматограммой глициризина показало, что

помимо глициризина экстракт

также содержит большое количество

других соединений тритерпеновой природы,

чтосогласуется с данными литературы[4].

Glycyrrhiza glabra

Glycyrrhiza

glabra

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Время хроматографии (мин)

Оптическая плотность (нм)

Рис. 1. Хроматограмма исходного экстракта корня солодки

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

Результаты и обсуждение

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Время хроматографии (мин)

Оптическая плотность (нм)

Рис. 2. Хроматограмма глициризина

Было проведено фракционирование

исходного сапонинсодержащего экстракта с

последующей очисткой и выделением, в

градиенте ацетонитрила 50-60%, группы

тритерпеновых сапонинов, не содержащих

глициризина (рис. 3). Полученная фракция

характеризовалась высокой степенью

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Время хроматографии (мин)

Оптическая плотность (нм)

Рис. 3. Хроматограмма фракции корня солодки собранной с 20 по 25 минуту

пенообразования, что подтверждало

наличие сапонинов, однако в связи с

гетерогенностью данной фракции было

проведено повторное фракционирование для

получения препарата с более высокой

степенью очистки.

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

При повторном фракционировании

полученная ранее фракция корня

была разделена на пять подфракций (с

20 по 25 минуты хроматографии). Со всеми

полученными подфракциями была

поставлена реакция на пенообразование,

сравнительный анализ которой показал, что

наибольшей пенообразующей активностью

обладает подфракция №5, собранная в

58-60% градиенте ацетонитрила, с 24 по 25

минуты хроматографии.

Была изучена способность полученных

препаратов формировать иммуностиму-

Glycyrrhiza

glabra

лирующие комплексы в смеси с холис-

теролом и фосфолипидами. Образование

комплексов наблюдали с использованием

электронно – микроскопического анализа.

Было установлено, что наибольшей ком-

плексообразующей способностью обладают

вещества, содержащиеся в 5 подфракции

(рис. 4). По данным проведённых экспери-

ментов, в дальнейших иммунологических

исследованиях были использованы сапо-

нины, содержащиеся в 5 фракции после

повторного HPLC разделения сапонинов из

корня растения (рис.5).Glycyrrhizaglabra

Рис. 4. Иммуностимулирующие комплексы, полученные с использованием

очищенных сапонинов фракции №5 растения Glycyrrhiza glabra

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Время хроматографии (мин)

Оптическая плотность (нм)

Рис. 5. Хроматограммы фракций, собранных по 1 минуте каждая из первичной фракции

корня солодки

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

Изучение иммуностимулирующей

активности препарата очищенных сапо-

нинов, полученных после двукратного

фракционирования экстракта корня

растения , проводилось в

опытах на цыплятах. В качестве модельного

антигена использовались изолированные

антигеныпаразита .

Данные изучения иммуногенности

иммуностимулирующих комплексов, содер-

жащих антигены и

очищенные сапонины корня

были сопоставлены с результатами

оценки иммуногенности иммуностиму-

лирующих комплексов, содержащих

коммерческий препарат сапонина Квил А, а

также с иммуногенностью антигенов

без иммуностимуляторов или

в сочетании с коммерческим адъювантом

гидроокисью алюминия. Уровень антител в

Glycyrrhiza glabra

Eimeria tenella

Glycyrrhiza

glabra,

Eimeria tenella

сыворотках иммунных цыплят после

однократной иммунизации определялся

методом ИФА на 7-е сутки после

иммунизации. Антиген вводился интрана-

зально в количестве 10 мкг изолированных

антигенов на животное.

В результате исследований было

установлено, что иммунизация антигенами

в сочетании с очищенными

сапонинами, выделенными из растения

приводила к продукции

антител в титрах, сопоставимых с уровнем

антител после иммунизации антигенами

в комплексе с коммерческим

сапонином Квил А. Иммуногенность

вакцинного препарата в комплексе с

полученными сапонинами превосходила

иммуногенность антигенов

без адъювантовивсочетании с адъювантом

гидроокисью алюминия (рис. 6).

Eimeria tenella

Glycyrrhiza glabra,

Eimeria tenella

Рис. 6. Изучение иммуностимулирующей активности сапонинов полученных с помощью HPLC

из растения , на модели антигеновGlycyrrhiza glabra E.tenella

Выводы

В результате проведенных исследований

установлено, что наибольшим содержанием

сапонинов, обладающих комплексо-

образующей и иммуностимулирующей

активностью, обладает препарат экстракта

корня растения после

двукратного HPLC разделения, содержа-

щийся во фракции №5.

Glycyrrhiza glabra

Результаты экспериментов по изучению

иммуногенности показали, что иммуно-

стимулирующие комплексы, содержащие

сапонины, выделенные из растения

и изолированные антигены

индуцируют образование

антител в титрах, сопоставимых с титрами

антител после иммунизации антигенами

в комплексе с коммерческим

сапонином Квил А, и более высокие титры

Gly-

cyrrhiza glabra,

Eimeria tenella

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

антител в сравнении с иммунизацией анти-

генами без адъювантов и ан-

тигенами в сочетании с адъювантом гидро-

окисью алюминия.

Таким образом, было показано, что ис-

пользование метода градиентной HPLC

позволяет получить высокоочищенные

Eimeria tenella

Литература

1. Евстропов А.Н. Возбудители острых респираторных вирусных инфекций человека//

2. Espinet R.G. Nouveau vaccin antiaphteux a complexe glucoviral // Gac.Vet. -1951. - V. 13. - P.

268-275.

3. Palese P., Garcia-Sastre A. Influenza vaccines: present and future // Clin. Invest. 2002. -

№110. - P.9-13.

4. Kitagawa I. Licorice root. A natural sweetener and an important ingredient in Chinese

medicine // PureAppl.Chem. - 2002. - V. 74. - №7. - P. 1189-1198.

5. Деканосидзе Г.Е., Чирва В.Я., Сергиенко Т.В., Уварова Н.И. Исследование

тритерпеновых гликозидов. - Тбилиси: Мецниереба, 1982. - C. 4-20.

6. Муравьева Д. А. Фармакогнозия. - М.: Медицина,1991. – 560 с.

7. Ozel M., Hoglund S., Gelderblom H., Morein B. Quaternary structure of the

immunostimulating complex (iscom) // Ultrastructure Mol.Structure Research. - 1989. - V. 102. - P.

240-248.

8. Towin H., Gordon J. Immunoblotting and dot immunobinding current states and outlook // J.

Immunol. Methods. - 1984. - V. 72. - P.313-340.

Түйін

Summary

Жоғары әсерлі сұйықты хроматография көмегімен өсімдігінен иммунды күшейткіш

сапониндер алуда зерттеулер жүгізілді.

Жасалған зерттеулер нәтижесінде, өсімдігік тамырының спиртті шайындысын HPLC

әдісімен ацетонитрил градиентінде бөлгенде вакцинді препараттардың әсерін күшейту үшін жарамда

иммуногенді белсенді сапониндерді бөліп алу мүмкіндігік беретіні көрсетті.

The researches of immunostimulating saponins gathered from plant using the high-performance

liquid chromatography were carry out.

It was shown, that HPLC fractionation at acetonitrile gradient of ethanolic extract of liquorice is

allowed to evolved of immunogenic activity saponins which possible to use for increase of vaccine effectiveness.

Glycyrrhiza glabra

http://www.medlinks.ru/article.php?sid=895

сапонины из спиртового экстракта корня

растения , обладающие

выраженной иммуностимулирующей

активностью, что позволит использовать эти

сапонины при создании более эффективных

вакцинныхпрепаратов.

Glycyrrhiza glabra

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

УДК581.1. 576.5.

3-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «УСТОЙЧИВОСТЬ КУЛЬТУРНЫХ

РАСТЕНИЙ К БИОТИЧЕСКИМ И АБИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ: ИМЕЮЩИЙСЯ

ПОТЕНЦИАЛ И ВЫЗОВЫ БУДУЩЕГО»

Н.А. Рябушкина

В Берлине 14-16 мая 2009 года проходил 3-й Международный Симпозиум «Plant Protection and Plant Health»

in Europe по Программе «Crop Plant Resistance to Biotic andAbiotic Factors: Current Potential and Future Demands».

Более 170-и делегатов представляли 30 стран Европы, Центральной Азии, Ближнего Востока, Северной

Америки. Более 50 докладов были посвящены оценке статуса устойчивости основных с/х культур растений, в

том числе к грибковым заболеваниям, вирусам, к засухе, повышению концентрации СО в атмосфере, значению

симбионтов в устойчивости, а также роли законодательства в регулировании защиты растений и окружающей

средыв Европейском Сообществе.

Симпозиум был организован Немецким

Обществом Фитомедицины (DPG) и

Британским Советом по Культурным

Растениям (BCPC) при кооперации с

факультетом сельскохозяйственных и

плодовых растений Университета

Гумбольдта (Humboldt University) и

Института Юлиуса Кюна (Julius Kuhn-

Institut), Берлин, при поддержке The German

Research Foundation (DFG).

Доклад Межправительственной

Организации по изменению Климата

(Intergovernmental Panel on Climate Change)

предсказывает на следующие десятилетия

повышение температуры и увеличение

частоты засух в летний период, а также

увеличение концентрации атмосферной СО .

Расширение глобальных рынков и

конкуренция за пищевое и непищевое

направления использования с/х растений

требуют значительного повышения уровня

продуктивности растений на тех же или даже

уменьшающихся площадях, пригодных к

использованию земель при неблаго

приятных изменениях климатических

условий.

Организаторы Симпозиума в лице F.

Feldmann, (DPG), Брауншвейг, Германия,

D.V. Alfold (BCPC), Кэмбридж,

Великобритания, C. Furk (BCPC), Йорк,

Великобритания и Организационный

Комитет Представителей европейских стран

(International Advisory Committee) собрали

вместе исследователей, работающих в

области продуктивности, защиты, селекции

и биотехнологии растений для обсуждения

следующихнаправлений:

Обобщение информации об основных,

влияющих на растительное производство,

факторах настоящего времени, и трендах их

изменений в ближайшие десятилетия,

принимая во внимание разнообразие

использования сельскохозяйственных

продуктов и изменения рынков.

В связи с появлением новых вредителей и

болезней, обусловленных изменениями

ротаций культур и изменениями климата,

экономический результат должен

рассчитываться, основываясь на потенциале

повреждений от различных стрессовых

факторов.

Необходимо обратить особое внимание,

систематизировать уже имеющиеся

признаки устойчивости у наиболее важных

сельскохозяйственных культур и сортов.

•

На основе современного потенциала

обозначить будущие инновации в

устойчивости растений к биотическим и

абиотическим стрессам критически

оценить роль современной биотехнологии в

сравнении с традиционной селекцией.

•

еобходимость модифицирования

систем производства растительной

продукции

овые направления защиты

растений в связи с изменениями климата

и рынков

стойчивость сельскохозяйственных

растений – современныйстатус

Устойчивость сельскохозяйственных

растений – современный потенциал и

будущие инновации

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

новые возможности в селекции растений на

ув

еличение устойчивости к биотическим и

абиотическим факторам среды. Но при этом

необходимо ответить на ряд вопросов.

Ниже дается краткое содержание

основных Пленарных и отдельных

секционных докладов Симпозиума.

UK.

В последние годы в Европе

основными приоритетами при производстве

с/х продукции является ее безопасность и

качество, а также оценка воздействия с/х

производства на окружающую среду.

, принятое

несколько лет назад, предусматривает

ответственность относительно безопасности

продукции сельского хозяйства для

потребителя, отрицательного влияния на

окружающую среду и способности

контролировать болезни и вредителей.

Необходимость повышения урожайности

культур на фоне предсказываемых изме

нений климата, не должна реализоваться за

счет качества и безопасности конечного

продукта.

Тщательный анализ немецких ученых

(Ork , 1994) показал, что потери

потенциального урожая до уборки от

действия биотических стрессовых факторов

доходят до 42%, из них 15% - насекомые, по

13% сорняки и патогены, и это несмотря на

значительное количество используемых

пестицидов. В то же время для внесения в

Законодательство по применению пестици

дов, гербицидов, инсектицидов дополни

тельно к 60%, уже запрещенным к использо

ванию в ЕС пестицидам, подготовлен новый

список, в том числе пестицидов, используе

мых против мучнистой росы, ржавчинных и

других грибковых болезней. Многие

гербициды и пестициды, уровень которых в

воде превышает допустимые лимиты ЕС,

Какие

основные угрозы для систем производства

культурных растений будут иметь место в

следующие десятилетия? Основываясь на

этом, какие признаки растений необходимо

улучшать? Как новые биотехнологические

подходы способны помочь в ускорении

создания сортов, несущих желаемые

признаки?

et al.

Jellis G.J.,

Законодательство Евросоюза

Crop Plant Resistance to

Biotic and Abiotic Factors: Combating the

Pressures on Production Systems in a

Changing World.

также рассматриваются в контексте их

запрещения использования. Очевидно, что

это повлечет за собой еще более значимую

необходимость развития биологических

подходов к устойчивости растений к

биотическим стрессовым факторам.В 2006 г.

Еврокомиссия приняла постановление,

регулирующее допустимый максимум

определенных вредных соединений в

продуктах питания, в первую очередь

микотоксинов, присутствующих в различ

ных злаковых, в сухофруктах, вине,

фруктовых соках и др. Очевидно, что

снижению уровня этих токсинов должна

способствовать селекция на повышение

устойчивости, к грибковым инфекциям,

например,к

Абиотические факторы: засуха, высокие

температуры и засоление существенно

добавляют к потерям урожая. За период

1906-2005 гг. глобальное изменение

температуры составило 0,74 С, до 2100 года

прогнозируется повышение на 2-4 С.

Относительно периода 1980-1998 гг.,

количество осадков в Европе в зимний

период возрастет, но в период вегетации

уменьшится на 10-25% .

При этом частота засух, штормов, интенсив

ных осадков и наводнений возрастет.

Изменения климата окажут более сущес

твенное отрицательное влияние на сельское

хозяйство в развивающихся странах.

Уменьшение количества осадков предпола

гает, что засуха обуславливает наибольшие

потери потенциального урожая и делает

ключевым направление селекции на

устойчивость растений к засухе и повыше

ние эффективности использования ими воды

С другой стороны,

предсказываемое стохастическими моделя

ми увеличение количества осадков в зимний

период и увеличение продолжительности

эпизодов засухи в летний период, например,

в Великобритании могут потребовать

создания новых озимых сортов с повышен

ной устойчивостью к низким температурам.

Изменения климата оказывают влияние и

на патогены и патосистемы. Вектор

распространения болезней, например,

грибковых, положительно реагирующих на

повышение температур, будет направлен по

вектору расширения областей более высоких

Fusarium.

(SRES AIB scenario)

(water use efficiency).

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

летних температур. Так, бурая ржавчина

пшеницы ( ) становитсяPuccinia recondita

наиболее вредоносной, поскольку теплые и

сухие летние условия благоприятно влияют

на ее развитие. Напротив, увеличение

концентрации СО на фоне повышенной

температуры снижают степень поражения

растений кукурузы (доклад на

настоящем Симпозиуме

Germany. Interaction of free air carbon dioxide

enrichment (FACE) and controlled summer

drought on fungal infections of maize).

Селекция на устойчивость к патогенам,

контроль над болезнями может иметь

положительный эффект и на снижение

уровня парниковых газов в атмосфере (Berry

2008). Однако при учете изменений

развития самих растений-хозяев при изме

нении климатических условий моделиро

вание усложняется и предсказываемое

действие на патогена и взаимодействия

патоген - растение/хозяин специфичны для

различных климатических условий возделы

ванияопределеннойс/х культуры.

Анализ использования земель в восточ

ной Англии с применением математических

моделей предполагает, что в будущем в

случае увеличения давления рынка исполь

зование земель станет более агрегирован

ным (объединение небольших площадей со

значительным увеличением полей под одной

культурой) с доминированием масличных

культур и пшеницы, что, очевидно, вызовет

увеличение давления биотических стрессо

вых факторов.

Реальной проблемой современной

селекции является создание новых сортов

культурных растений со специфическими

признаками, позволяющими противостоять

описанному выше давлению на продукцион

ные системы, а также непредсказуемые

эффекты взаимодействия ряда вышепере

численных факторов. Кроме того, селекцио

неры должны также принимать во внимание

и целый ряд других желаемых признаков,

как, например, рекомендуемых для озимой

пшеницы восемь показателей качества, пять

Fusarium spp.

Oldenburg E.,

Manderschein R., Erbs M., Weigel HJ.

et al.,

Современные запросы к селекции

растений

агрономических показателей и др. (HGCA

Recommended List 2009/10 for winter wheat).

Молекулярная биология, создание маркеров

генов устойчивости и других признаков

вносит свой вклад в селекционные

программы по устойчивости. Прогрессу

будет способствовать и углубляющееся

понимание механизмов устойчивости,

расшифровка сигнальных путей биоти

ческого и абиотического стрессов. Однако,

по мнению докладчика, результат был бы

более весом при принятии ЕС генетической

модификации растений.

Germany.

В недавнем

прошлом изменения климата не были

предметом исследований относительно

влияния на лесные экосистемы. Практи

чески не было информации, касающейся

характеристики условий, необходимых для

нормального развития как аборигенных, так

и интродуцируемых видов. Хотя лесные

экосистемы играют решающую роль в

региональных и глобальных изменениях

климата и, с другой стороны, сами

испытывают давление изменяющихся

условий. В настоящее время предпри

нимаются попытки разработки стратегии

адаптации и смягчения потенциальных

рисков, например, для будущего лесов

Германии. В связи с этим необходимо

ответить на следующие вопросы в большей

ли степени использование климатических

сценариев (таких как IPCC SRES), позволяет

давать рекомендации для будущего, по

сравнению, например, с гистологическими

исследованиями; каковы масштабы плани

руемых горизонтов, которые необходимо

выбрать для иллюстрации реалистичности

подхода для такого рода рекомендаций;

каковы специфические для лесных эко

систем климатические параметры, которые

явились бы подходящими индикаторами

роста для древесных растений; какое

пространственное разрешение отражает

приемлемый баланс анализа между

региональным уровнем и отдельными

местообитаниями.

Данные различных сценариев способны

определить региональные климатические

тренды изменений климата. Однако при их

Profft I., Frischbier N. Foresty

in a Changing Clinate – the Necessity of

Thinking Decades Ahead.

Биотехнология. Теория и практика. № 20092

использовании нужно быть осведомленным

предопределяемых ограничениях и

умолчаниях сценариев, основанных на при-

нятии во внимание пределов неопре-

деленностей для используемых баз данных.

Кроме того, необходимо учитывать для

древесных их продолжительность жизни до

100 и даже потенциально до 200 лет, в этих

случаях планирование более затруднительно

при отсутствии сценариев изменения

климата на столь длительный период. Тем не

менее, принимая во внимание предска

зываемые изменения климата, предпри

нимаются попытки оценки физиологической

и экологической способности ряда видов

древесных растений, их применимости в

экосистемах лесов, в первую очередь

устойчивость к засушливым условиям. Так,

исследования

Germany.

позволили разделить

древесные виды четырех определенных

лесных местообитаний центральной Европы

с различающимися влажностью и темпера

турой а также чужеродных видов, появив

шихся в последние десятилетия на ряд

категорий: по отношению к влаго

обеспеченности, устойчивости к засухе и

устойчивости в зимний период к низким

температурам для того, чтобы определить

наиболее подходящие для поддержания

жизнеспособности лесных экосистем в

будущем. По определению авторов,

распределение по категориям: очень

соответствующие (very suitable), соответ

ствующие, ограниченно соответствующие и

совсем несоответствующие определенным

местообитаниям - позволяет делать выбор

видов для использования (посадок) их в

соответствующих лесных экосистемах при

предсказываемом тренде изменений

климата.

Greece.

На фоне глобального повышения

Grudmann B.M., Roloff A.

Karamanos A.J.

Use of Forest Tree Species under

Climate Change

Повышение устойчивости растений к

абиотическим и биотическим стрессовым

факторам

, The use of the

Water Potential Index and some ecophy-

siological and morphological parameters as

reliable indicators of crop adaptation to

drought.

температур и частоты засух глобальное

сокращение водных ресурсов, особенно в

регионах с высокой плотностью

популяций, становится все более

серьезным экологическим фактором.

Следовательно, водный стресс становится

главным абиотическим фактором,

лимитирующим урожай сельскохозяй-

ственных культур. Многие физиоло

гические параметры использовались ранее

для оценки устойчивости растений к

засухе,ноприэтом,хотяониимели

отношение к водному статусу растений,

их корреляция с продуктивностью в

засушливых условиях зачастую была

слаба или даже отсутствовала. Попытки

моделирования водного дефицита

также признаны некорректными, посколь-

ку не соответствуют развитию и взаимо-

действию комплекса факторов при росте

растений в полевых условиях.

Селекционеры используют показатель

продуктивности растений в различных по

температуре и водообеспеченности усло

виях для характеристики засухо-

устойчивости. Физиологами показано, что

показатель водного потенциала является

адекватным отражением водного баланса

в растении в любой момент времени.

Иссследователи (Karamanos* and Papatheo-

hari, 1999) впервые использовали индекс

водного потенциала в качестве объек-

тивного физиологического показателя при

сравнении генотипов. Авторы, делая

регулярные измерения водного потенциала

в ходе развития растений, определяли

индекс водного потенциала (WPI), рассчи-

танный на основе сезонных показателей.

Имея данные индекса водного потенциала

можно рассчитать величину коэффициента

регрессии относительно уровня урожай-

ности, стабильности урожая и адаптивности

к водному стрессу. Если одновременно

оценивать другие параметры: осмо-

тическую адаптацию, эластичность клеточ-

ных стенок, поведение устьиц, температуру

листа, свертывание листьев, характеристики

корней - можно получить информацию

относительно механизмов, используя

которые тот или иной генотип адаптируется

к водномустрессу.

in vitro