"Регуляция роста, развития и продуктивности растений"

Конференция VIII Международная научная конференция «Регуляция роста, развития и продуктивности растений» была организована и проведена с целью обсуждения имеющих важное научное и практическое значение вопросов обоснования путей максимальной реализации потенциала растительного организма в формировании хозяйственно ценной части урожая, механизмов устойчивости к неблагоприятным факторам среды на молекулярном, клеточном, организменном и ценотическом уровнях.

Для участия в конференции прислали свои доклады 309 авторов из научно-исследовательских учреждений, высших учебных заведений Беларуси, России, Украины, Таджикистана, Азербайджана, Великобритании, Португалии, Японии и Китая.

Открыл конференцию директор Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси А.В. Пугачевский. С приветственными словами перед участниками конференции выступили председатель Оргкомитета конференции, заведующий отделом экологической физиологии растений Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, академик Н.А. Ламан и директор Центра инновационной биологии и медицины Академии наук Республики Таджикистан, вице-президент АН РТ, академик М.М. Якубова.

В рамках конференции состоялись пленарные заседания и работа тематических секций: «Рост, развитие и продуктивность растений, фитоценозов и искусственных агроэкосистем»; «Фотосинтез, дыхание, минеральное питание и водный обмен растений, сигнальные системы клеток высших растений»; «Стресс и адаптация у растений, повышение их устойчивости с использованием физиологически активных веществ и биотехнологических приемов».

На пленарных заседаниях были заслушаны и обсуждены доклады известных ученых из Беларуси и России:

−     К.б.н., доцент Д.В. Дубовская «Гуанилатциклазная сигнальная система высших растений и стресс» (Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, Минск, Беларусь).

−     Д.б.н., профессор Н.Г. Аверина «Полифункциональные свойства                           5-аминолевулиновой кислоты в растениях» (Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, Минск, Беларусь).

−     Д.б.н., профессор А.С. Лукаткин «Экспериментальное повышение устойчивости к абиотическим и антропогенным стрессорным факторам обработкой регуляторами роста» (Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск, Россия).

−     Д.б.н., доцент В.В. Демидчик «Первичные механизмы воздействия металл-содержащих наночастиц на физиологические процессы у высших растений» (Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь).

Гуанилатциклазная система и ее интермедиат – циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) в последние годы являются объектом пристального внимания исследователей. Разработка высокочувствительных методов определения содержания цГМФ и сравнительный анализ цГМФ -зависимых событий в биологических системах способствовали прогрессу в понимании функционирования цГМФ в растительных клетках. В докладе Л.В. Дубовской приведены данные показывающие, что цГМФ, как вторичный медиатор, участвует в таких жизненно важных процессах растений как прорастание семян, клеточное деление, развитие хлоропластов, цветение и регуляция устьичных движений. Рядом исследователей получены убедительные данные о роли цГМФ в ответах растительных организмов на действие стресс-факторов абиотической и биотической природы и его взаимодействие с другими внутриклеточными медиаторами. Следует отметить, что подробно с привлечением существующих представлений о био физических механизмах стресса в растениях основные элементы цГМФ -зависимой системы трансдукции сигналов в растительной клетке рассмотрены Л.В. Дубовской в соавторами в монографии: Л.В. Дубовская, Е.В. Колеснева, Ю.С. Бакакина, И.Д. Волотовский. Циклический гуанизинмонофосфат и сигнальные системы клеток растений; Минск: Беларуская навука, 2014. – 274с.

В докладе профессора Н.Г. Авериной показаны моногосторонние функции 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК) в растениях. Известно, что АЛК – ключевая молекула в синтезе всех циклических (хлорофиллы, гемы, корриноиды) и линейных (билины, фикобилины) тетрапирролов. Ее биосинтез строго контролируется светом, цитокининами, конечными продуктами геминовой и хлорофильной ветвей. Обработка растений высокими концентрациями экзогенной АЛК (свыше 3 мМ) вызывает сверхнакопление мономерных молекул порфиринов – протопорфирина IX, его магниевого производного и неактивного протохлорофиллида. На свету порфирины генерируют образование синглетного кислорода, приводящие к разрушению растительных клеток, т.е. АЛК проявляет свойства фотодинамического гербицида.

Напротив, низкие концентрации экзогенной АЛК оказывают стимулирующее действие на рост и урожайность ряда овощных и зерновых культур, что явилось основанием для создания на основе АЛК ряда коммерческих препаратов, таких, например, как “Pentakeep-V”, “Pentakeep-G”, “Pentakeep-Super”.

Наряду с этим растения, обработанные АЛК, демонстрируют повышенную устойчивость ко многим стрессовым факторам, – засоление почв, нарушение водного режима, низкие температуры и освещенность и др., что делает использование АЛК перспективной стратегией в борьбе с различными типами стрессов. Детально эти проблемы освящены в монографии Н.Г. Аверина, Е.Б. Аронская Биосинтез тетрапирролов в растениях. Минск: Беларуская навука, 2012. – 413с.

В пленарном докладе профессора А.С. Лукаткина излагались представления о том, что в основе неблагоприятного воздействия засухи, засоления, тяжелых металлов и ксенобиотиков на растения лежит возникновение в клетках окислительного стресса, т.е. состояния, которое характеризуется смещением про/антиоксидантного равновесия в сторону усиления генерации активированных форм кислорода (АФК) и снижения антиоксидантной защиты. Докладчиком на многочисленных примерах показана высокая эффективность синтетических и природных регуляторов роста (РР) в плане снижения повреждающего действия различных стрессоров. В опытах использовались РР различной природы – тидиазурон, 6-бензиламинопурин, цитодеф, эпибрассинолид, Рибав-Экстра, иммуноцитофит. На многочисленных примерах докладчик продемонстрировал, что в клетках растений, выращенных из обработанных РР семян, реакция на действие абиотических и антропогенных стрессоров выражена слабее, чем в контрольных. Это фиксируется как по генерации АФК и другим проявлениям окислительного стресса, так и по сдвигам активности антиоксидантной системы. Подчеркивалось, что наблюдаемые эффекты РР в сильной степени зависели от концентраций препаратов и вида растения, при этом синтетические РР проявляли высокую эффективность в очень низких дозах, а природные РР – в более высоких.

В пленарном докладе доктора биологических наук В.В. Демидчика рассмотрено воздействие важнейших металл-содержащих наночастиц на уровне целого растения и отдельной клетки. Подчеркнуто, что наиболее массовым наноматериалом, входящим в состав почти трети всех зарегистрированных «нанопродуктов», являются наночастицы (НЧ) серебра. В промышленности также активно используются НЧ меди, цинка, золота, диоксида титана и оксида железа. Несмотря на позитивные аспекты их применения, имеются значительные риски, связанные с токсичностью НЧ для живых систем.

В исследованиях В.В. Демидчика и сотрудников акцент был сделан на установление первичных актов распознавания НЧ клеткой. На модельных растениях Arabidopsis thaliana L. тестировалось воздействие сферических НЧ Ag, Cu, Fe₃O₄ и TiO₂ одинаковых размеров (40-50 нм в диаметре). Показано, что низкие концентрации всех НЧ вызывали небольшую стимуляцию роста. Для НЧ Ag ингибирующий эффект проявлялся, начиная с 300 мг/л, достигая максимума при 3000-5000 мг/л. НЧ Cu снижали скорость роста корня уже при 5 мг/л.

Проведенные опыты показали, что НЧ металлов ингибируют рост растений и фотосинтез. Они распознаются клеткой при помощи классических сигнальных путей (Са²⁺ и АФК), активируя механочувствительные каналы плазматической мембраны и разрушая важнейший антиоксидант клетки – аскорбиновую кислоту.

С устными докладами также выступили исследователи в области физиологии и биохимии растений: д.б.н. Т.А. Сазонова (Институт леса Карельского НЦ РАН, Петрозаводск, Россия), д.б.н. Е.В. Канаш (Агрофизический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия), д.б.н., профессор А.А. Тихомиров (Институт биофизики СО РАН, Красноярск, Россия), д.б.н., профессор Ю.Е. Колупаев (Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева, Украина), академик МАВ, д.б.н. С.П. Пономаренко (ГП МНТЦ «Агробиотех» НАН и МОН Украины, Киев, Украина), академик АН РТ, д.б.н. М.М. Якубова (Центр инновационной биологии и медицины Академии наук Республики Таджикистан, Душанбе, Таджикистан), доктор, доцент Yang Ling (Northeast Forestry University, Harbin, China) и другие ученые.

В последний день работы конференции был проведен круглый стол, посвященный 110-летию со дня рождения известного белорусского физиолога растений – д.б.н., профессора С.М. Маштакова (1905-1970), на котором председатель Оргкомитета конференции, академик Н.А. Ламан выступил с докладом «Профессор С.М. Маштаков и его научное наследие».

После обсуждения представленных на конференции докладов и подведения итогов состоялось переизбрание Совета общественного объединения «Белорусское общество физиологов растений». Председателем Совета избран академик НАН Беларуси Н.А. Ламан.

Гости и участники VIII Международной научной конференции «Регуляция роста, развития и продуктивности растений» остались удовлетворены уровнем ее организации и проведения. Особые слова благодарности были высказаны председателю Оргкомитета, академику Н.А. Ламану и секретарю Оргкомитета, ведущему научному сотруднику, к.б.н. Ж.Н. Калацкой.

К началу конференции был издан сборник: Регуляция роста, развития и продуктивности растений: материалы VIII Международной научной конференции (Минск, 28–30 октября 2015 г.) / Национальная академия наук Беларуси, Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, Белорусское общественное объединение физиологов растений; науч. ред. Н.А.Ламан. – Минск : Колорград, 2015. – 148 с. ISBN 978-985-90375-2-8.

Ответственный секретарь Оргкомитета Ж.Н. Калацкая
ИЭБ им. В.Ф.Купревича НАН Беларуси, Минск

Фото мероприятия

Открытие конференции. Председатель Оргкомитета академика НАН Беларуси Н.А. Ламан и директор ИЭБ им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси А.В. Пугачевский (справа)

Участников конференции приветствует директор Центра инновационной биологии и медицины Академии наук Республики Таджикистан, вице-президент АН РТ, академик М.М. Якубова

Участники конференции