"Регуляция роста и развития растений: физиолого-биохимические и генетические аспекты"

ІIІ МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ, посвященная 125-летию кафедры физиологии и биохимии растений и микроорганизмов Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина

В ноябре 2014 года в Харькове на базе кафедры физиологии и биохимии растений Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина состоялась ІІI Международная конференция «Регуляция  роста и развития растений: физиолого-биохимические и генетические аспекты», посвященная 125-летнему юбилею кафедры.

Исследование механизмов регуляции роста и развития растений на различных уровнях организации растительного организма является одной из важнейших проблем современной фитофизиологии. Особенностью роста и развития растений является чрезвычайная сложность процессов их определяющих, регуляция которых осуществляется во взаимодействии физиологических, биохимических и генетических механизмов. Исследование различных аспектов регуляции роста и развития растений имеет фундаментальное значение для углубления представлений о закономерностях онтогенеза. Не менее значимы прикладные аспекты таких исследований, поскольку именно процессы роста и развития обуславливают формирование продуктивности и качества урожая и определяют адаптивность и устойчивость растений к стрессовым факторам окружающей среды, эффективность взаимодействия растений с микросимбионтами. Этим вопросам и была посвящена конференция. Учёные из разных регионов Украины и зарубежья имели возможность представить и обсудить результаты своих исследований.

Соорганизаторами конференции выступили Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина и Украинское общество физиологов растений при поддержке учебного центра ЛандауЦентр ХНУ имени В.Н. Каразина.

В конференции приняли очное и заочное участие ученые из ведущих учебных и научных учреждений восьми стран: Украины, России, Беларуси, Венгрии, Китая, Иордании, Казахстана и Узбекистана.

Были представлены доклады ученых из учреждений Национальной академии наук Украины – Института физиологии растений и генетики, Института ботаники имени Н.Г. Холодного, Института пищевой биотехнологии и геномики, Института микробиологии и вирусологии имени Д.К. Заболотного, Института клеточной биологии и генетической инженерии, Национального ботанического сада имени Н.Н. Гришка, Криворожского ботанического сада, Украинского НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации имени Г.М. Высоцкого, а также из учреждений Национальной академии аграрных наук Украины – Института растениеводства имени В.Я. Юрьева, Селекцинно-генетического института, Национального центра семеноводства и сортоизучения, Мироновского института пшеницы имени В.Н. Ремесло.

На конференции широко были представлены классические национальные университеты – Киевский имени Тараса Шевченка, Днепропетровский имени Олеся Гончара, Донецкий, Одесский имени И.И. Мечникова, Львовский имени Ивана Франко, Ужгородский, Запорожский, Харьковский имени В.Н. Каразина.

Среди участников конференции были доклады исследователей из  Национального университета биоресурсов и природопользования, национальных аграрных университетов – Харьковского имени В.В. Докучаева, Луганского, Таврического и Подольского.

Весьма широкая география участников конференции свидетельствует о значительном интересе исследователей к проблеме регуляции роста и развития растений. В целом в работе конференции приняли очное и заочное участие около 230 учёных из 50 научных, учебных и научно-производственных учреждений.

Работа конференции началась с торжественного заседания Украинского общества физиологов растений, посвященного юбилею кафедры. Программа конференции предусматривала заседания с пленарными и секционными докладами, стендовую сессию и проведение конкурса работ молодых ученых. Всего во время конференции работало пять секций:

• физиолого-биохимическая регуляция роста и развития;
• молекулярно-генетические и биотехнологические аспекты регуляции роста и развития;
• рост и развитие в условиях стресса;
• рост и развитие во взаимодействии растение-микроорганизм;
• прикладные аспекты регуляции роста, развития и продуктивности растений.

Член Президиума Украинского общества физиологов растений д.б.н. Д.А. Киризий зачитал поздравительное письмо Президента Украинского общества физиологов растений, директора Института физиологии растений и генетики, академика-секретаря отделения биологии НАНУ, академика НАН Украины В.В. Моргуна. В своем приветствии он подчеркнул: «125 лет деятельности вашей кафедры – это отрезок ее жизни как центра развития одной из наиболее весомых биологических наук – физиологии растений. Созданная на рубеже ХIХ-ХХ веков выдающимся физиологом и биохимиком растений академиком В.И. Палладиным, кафедра в своей научной деятельности руководствуется основным принципом, заложенным её основателем – исследование биологической сущности функционирования растительного организма».

В приветствии ректора ХНУ имени В.Н. Каразина, академика НАН Украины В.С. Бакирова была подчеркнута роль кафедры-юбиляра в становлении и развитии современной физиологии растений, а также ее весомый вклад в подготовку кадров высшей квалификации для отечественных и зарубежных научных и образовательных учреждений.

Во время торжественного открытия конференции и заседания Украинского общества физиологов растений прозвучали многочисленные поздравления коллег – от родственных кафедр классических университетов, коллективов аграрных университетов Украины, зарубежных коллег – Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН, кафедры физиологии растений Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, выпускников кафедры, деканата и заведующих кафедрами биологического факультета ХНУ имени В.Н. Каразина.

Заместитель декана биологического факультета, доцент В.В. Мартыненко приветствовала участников, пожелала им плодотворной работы и отметила актуальность тематики конференции – исследование механизмов регуляции процессов роста и развития растений для современной науки и практики. В.В. Мартыненко подчеркнула важность этого события для Харьковского национального университета, который известен своими научными школами, поздравила коллектив кафедры с юбилеем и подчеркнула, что на кафедре по сути сформировалась научная школа исследования роста и развития растений.  

На пленарном заседании проф. В.В Жмурко выступил с докладом об истории становления, развития и современности кафедры. Он рассказал об успехах и достижениях коллектива, при этом подчеркнул неразрывную связь истории кафедры с историей развития физиологии растений в стране и акцентировал внимание на преемственности научных направлений, заложенных основателем кафедры – В.И. Палладиным и его учениками и современных научных исследований, проводимых коллективом кафедры.

В пленарных докладах, устных и стендовых сообщениях на конференции были освещены различные аспекты проблемы регуляции роста и развития растений, представлены результаты фундаментальных и прикладных исследований, иллюстрирующие комплексность данной проблемы фитофизиологии. На секциях было заслушано 24 доклада.

Докладчики останавливались на разных аспектах регуляции роста и развития растений:

На секции 1 «Физиолого-биохимическая регуляция роста и развития» обсуждались вопросы фотопериодического, фитогормонального и фитохромного контроля развития; физиолого-биохимической регуляции морфогенеза пшеницы in vivo и in vitro; донорно-акцепторных отношений; физиолого-биохимические аспекты регуляции опыления; ритмики роста; фотоморфогенеза и др.

В докладе О.А. Авксентьевой (ХНУ им. В.Н. Каразина) были проанализированы закономерности протекания морфогенеза и физиолого-биохимических процессов у растений пшеницы мягкой под контролем системы генов VRN и PPD, а также у сои культурной под контролем генов ЕЕ в условиях in vivo и in vitro. Показано, что фенотипические эффекты этих генов на рост и развитие in vivo, а также калюсо- и морфогенез in vitro реализуются посредством их участия в регуляции физиолого-биохимических процессов.

На секции 2 «Молекулярно-генетические и биотехнологические аспекты регуляции роста и развития» были рассмотрены вопросы использования молекулярных маркеров для выявления глютенинов, исследования фотосинтеза, выявления wx генов у гибридов тритикале; влияния генов фотопериодической чувствительности на агрономические признаки, калюсообразование, ростовые показатели в культуре in vitrо; введение в культуру, оптимизация регенерации, клеточная селекция in vitrо; гаплопродукционная способность пшеницы мягкой; оценка трофических свойств химически модифицированных и природных крахмалов в культуре in vitrо и др.

Е.В. Белинская (Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН Украины) в своем докладе проанализировала преимущества и недостатки трофических свойств химически модифицированного крахмала как среды для культивирования пыльников и зародышей ячменя.

На секции 3 «Рост и развитие во взаимодействии растение-микроорганизм» обсуждались различные аспекты ассоциативной и симбиотической азотфиксации, особенности развития микоризы в разные фенофазы; взаимоотношения растений с микрофлорой в условиях абиотического и биотического стрессов.

В докладе Е.В. Поляковой (УкрНИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации) показана зависимость индуцированного мучнистой росой синтеза отдельных групп фенольных соединений в листьях сеянцев полусибового потомства дуба черешчатого от биохимических особенностей материнских деревьев. По мнению автора, выявленные особенности синтеза фенольных соединений сеянцами полусибовых семей разных материнских деревьев состоят в разной степени регуляции дополнительного синтеза фенольных соединений в ответ на вторжение патогена.  

В проблематике секции 4 «Рост и развитие в условиях стресса» доминировали вопросы о роли антитоксидантной системы, оксида азота, салициловой и жасмоновой кислот, брассиностероидов в адаптивных реакциях; устойчивости растений к ксенобиотикам; проявлениях ответных реакции растений на разных уровнях организации живой материи – клеточном (организация цитоскелета), метаболическом, физиологическом (фотосинтез), морфологическом (рост и развитие).

Ю.В. Карпец и соавторы (Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева) исследовали эффект закаливающего прогрева и антагонистов оксида азота на ферментативную антиоксидантную систему проростков пшеницы. Авторами сделано заключение, что как увеличение содержания NO в клетках растений, так и его снижение может приводить к изменению окислительно-восстановительного гомеостаза.

В докладе Ю.Е. Колупаева и соавторов (Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева, Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева НААНУ) рассматривалась реакция антиоксидатной системы проростков ржи и пшеницы, различающихся по морозоустойчивости, на закаливание и криостресс. Авторами сделано заключение, что повышенная конститутивная морозоустойчивость ржи может быть связана с высокими содержанием пролина и активностью пероксидазы, в то время как развитие морозоустойчивости пшеницы при закаливании сопровождается повышением активности супероксиддисмутазы и других антиоксидантных ферментов, а также накоплением сахаров.

Большинство докладов секции 5 «Прикладные аспекты регуляции роста, развития и продуктивности» было посвящено вопросам регуляции роста растений с использованием биологически активных веществ, метаболитов, макро- и микроудобрений, различных гербицидов и их комбинаций, нанополимеров и наночастиц биогенных металлов, микроудобрений; новых микроволновых технологий; культивирования клеток и тканей лекарственных растений in vivo и in vitro как продуцентов БАВ и др.

И.В. Жигачева и соавторы (Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН) показали, что в условиях водного стресса препарат мелафен снимал эффект торможения роста проростков гороха, что, как считают авторы, связано с восстановлением биоэнергетических процессов в митохондриях до уровня их в проростках, не подвергавшихся стрессу.

Анализ вопросов, освещенных в ходе работы конференции, свидетельствует о том, что проблема регуляции роста, развития и продуктивности растений весьма интенсивно и разносторонне исследуется на разных уровнях организации растительного организма, с использованием различных методологических и методических подходов. Результаты многих фундаментальных работ по этой проблеме находят свое применение в практике растениеводства, что способствует разработке новых, более совершенных технологий возделывания растений.  

По итогам конференции была принята Резолюция, в которой отмечена актуальность проведения исследований в области регуляции роста и развития растений и отмечена значительная роль кафедры физиологии и биохимии растений и микроорганизмов ХНУ имени В.Н. Каразина в становлении и развитии этого научного направления.

К началу работы конференции изданы материалы – сборник тезисов докладов, а также по итогам конференции планируется издание специального выпуска журнала «Вестник Харьковского национального университета: Серия Биология», посвященного 125-летию кафедры физиологии и биохимии растений и микроорганизмов. В рамках конференции прошел конкурс работ молодых ученых и девять участников были отмечены дипломами и премиями.

Культурная программа конференции включала экскурсии в Музей истории ХНУ имени В.Н. Каразина, учебный ЛандауЦентр ХНУ имени В.Н. Каразина, центр современного искусства «ЕрмиловЦентр». Оргкомитет организовал выставки «История кафедры ФБРиМ: от В.И. Палладина до современности» и выставку учебной и научной литературы «Анатомия, биохимия, физиология растений и микробиология в изданиях».

Вся информация о прошедшей конференции размещена на веб-сайте кафедры физиологии и биохимии растений и микроорганизмов http://www-plantphysiol-bio.univer.kharkov.ua/Conference.html

О.А. Авксентьева¹, В.В. Жмурко¹, Ю.Е. Колупаев²

¹Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина

²Харьковский национальный аграрный университет имени В.В. Докучаева