История лаборатории


Вверх
Научные направления
История лаборатории
Штат лаборатории
Наши публикации
Обратитесь к нам

    • Лаборатория организована в 1957 г. как сектор физиологии культурных растений, на базе специалистов, работавших по проблемам физиологии растений, а затем в секторе почвоведения и растениеводства.
       
    • Наименование лаборатории менялось:
      в 1962-1986 гг. – физиологии устойчивости и питания растений,
      в 1987-1989 гг. – физиологии и генетики растений,
      в 1989-1995 гг. – физиологии продукционного процесса растений,
      современное название - с 1995 г.

Тематика лаборатории в XX веке формировалась в русле изучения физиолого-биохимических основ устойчивости к неблагоприятным условиям среды и формирования урожая растений при различном режиме минерального питания (яровая пшеница, озимая рожь, озимые злаки, сахарная свекла, кукуруза).

    • Руководители лаборатории:
      1958-1961 гг. – д.б.н., проф., чл.-корр. АН Казахстана Леонид Георгиевич Добрунов,
      1962-1977 гг. – д.с.-х.н., проф. Вакиль Калеевич Гирфанов,
      1977-1996 гг. – д.б.н., проф.  Валентин Кузьмич Трапезников,
      с 1996 г. лабораторию возглавляет д.б.н., проф. Гюзель Радомесовна Кудоярова.

       чл.-корр. Л.Г.Добрунов проф. В.К.Гирфанов проф. В.К.Трапезников проф. Г.Р.Кудоярова

В нашей лаборатории работали

Усманов Искандар Юсуфович

Рахманкулова Зульфира Фаузиевна

Фархутдинов Рашит Габдулхаевич

Дедов Александр Викторович

Фаттахутдинов Эмиль Габдрахманович

Мартынова Александра Валентиновна

Сабиржанова Инна Борисовна

Теплова Ирина Рудольфовна

 

    • Тематика за 1994 – 1999 г.г. по линии основной деятельности:

"Регуляция донорно-акцепторных отношений в онтогенезе целого растения" ГР № 01.930009992, 1990-1995
“Оптимизация и стабилизация продукционного процесса растений в условиях стресса уровнем минерального питания и регуляторами роста” ГР № 01.9.60003053, 1996-1997.
“Исследование системы регуляции концентрации фитогормонов как фактора интеграции растительного организма” ГР № 01.9.80005715, 1998-2004

    • Участие в программах (ГНТП, РФФИ, АН РБ и т.д.):

Президентская программа поддержки научных школ No 96-15-98030.
Грант РФФИ 97-04-49962-а Изучения механизмов регуляции концентрации цитокининов при стрессе 1997-1998
Грант РФФИ 99-04-49291-а Изучение механизма участия гормонов в быстрой передаче сигналов по растению 1999-2001
Грант РФФИ 00-04-58063-г Организация и проведение симпозиума 'Иммуноанализ регуляторов роста в решении проблем физиологии растений' 2000-2000
Грант РФФИ 00-04-48856-а Изучение механизма регуляции цитокининами донорно-акцепторных отношений на модели ipt-трансгенных растений 2000-2002
Грант РФФИ 00-04-48856-а Изучение механизма регуляции цитокининами донорно-акцепторных отношений на модели ipt-трансгенных растений 2000-2002
Грант РФФИ 01-04-58530-з Участие в ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии 2001-2001
Грант РФФИ 02-04-48701-а Эмбриоидогения – система гомофазной репродукции пшеницы в условиях культуры изолированных пыльников in vitro 2002-2004
Грант РФФИ 02-04-49734-а Роль ауксина в грави- и хемотропизмах корней 2002-2004 - окончен досрочно в 2003 г.
Грант РФФИ 02-04-97908-р_а Цитокинины как регуляторы устойчивости растений к токсическому действию тяжелых металлов. 2002-2004
Грант РФФИ 03-04-49780-а Роль гормональных сигналов в реакции растений на дефицит воды и минерального питания 2003-2005
Грант РФФИ 03-04-49780-а Роль гормональных сигналов в реакции растений на дефицит воды и минерального питания 2003-2005
Грант РФФИ 04-04-08014-офи_а Разработка биотехнологии получения и применения препарата на основе гормонпродуцирующих микроорганизмов 2004-2005
Грант РФФИ 05-04-58927-з Участие в 2 международной конференции «Интегрированный подход к поддержанию и повышению продуктивности растений при засухе» (The 2nd International Conference on Integrated Approaches to Sustain and Improve Plant Production Under Drought Stress) 2005-2005
Грант РФФИ 05-04-50824-мф_а Влияние условий среды корнеобитания на содержание и метаболизм цитокининов в растениях 2005-2007
Грант РФФИ 05-04-97900-р_а Оценка динамики показателей водного обмена как новый подход к изучению адаптивного потенциала сортов пшеницы, районированных в РБ 2005-2007
Грант РФФИ 05-04-50824-МФ_а Влияние условий среды корнеобитания на содержание и метаболизм цитокининов в растениях 2005-2007
Грант РФФИ 05-04-97900-р_а Оценка динамики показателей водного обмена как новый подход к изучению адаптивного потенциала сортов пшеницы, районированных в РБ 2005-2007
Грант РФФИ 06-04-49166-а Взаимодействие гормонов в процессе формирования корневой системы растений 2006-2008
Грант РФФИ 06-04-49166-а Взаимодействие гормонов в процессе формирования корневой системы растений 2006-2008
Грант РФФИ 06-04-49276-а Осмотический компонент в действии засоления на водный обмен и рост растений растяжением 2006-2008
Грант РФФИ 08-04-97021-р_а Особенности адаптивных реакций различных сортов яровой пшеницы и ячменя, районированных в Республике Башкортостан 2008-2010
Грант РФФИ 09-04-00942-а Гормональная регуляция соотношения массы побега и корня как важного адаптивного признака растений 2009-2011
Грант РФФИ 09-04-00942-а Гормональная регуляция соотношения массы побега и корня как важного адаптивного признака растений 2009-2011
Грант РФФИ 10-04-97020-р_а Механизм действия и эффективность приемов, направленных на повышение продуктивности и устойчивости растений в условиях Республики Башкортостан 2010-2010
Программа АН РБ "Биотехнология" и "Агроэкология".1994г.
Программа АН РБ “Проблемы биотехнологии и физико-химической биологии” 1995-1996 гг.
Программа АН РБ: “Оптимизация использования потенциала биологических систем РБ” 1996-1998 гг.
Программа АН РБ: “Оптимизация функционирования и использования потенциала биологических систем РБ” 1999-2001 гг.

    • Основные научные результаты 90-х годов (в т.ч. при поддержке различных фондов).

Основное направление исследований лаборатории на протяжении последних 10 лет - это изучение механизмов, обеспечивающих координацию и интеграцию процессов, происходящих в разных органах растений. Основное внимание уделяется роли гормонов в обеспечении согласованного ответа растений как единого организма на воздействие различных факторов окружающей среды.

Изучено влияние нескольких факторов (минерального питания, дефицита воды, температуры, экзогенных регуляторов роста) на рост, содержание гормонов и показатели водного обмена в отдельных органах растений. Основным объектом являются растения пшеницы. В последнее время, благодаря сотрудничеству с Лимбургским университетом, начаты исследования трансгенных растений табака, трансформированных с использованием генетической конструкции, в которой ген, кодирующий синтез фермента, контролирующего продукцию гормонов цитокининов находится под контролем промотора белка теплового шока.

Получены приоритетные данные, свидетельствующие о возможности быстрого появления гормональной реакции в органе, непосредственно не подвергавшемся внешнему воздействию. Это стало возможным благодаря использованию разработанного в лаборатории совместно с кафедрой физиологии растений Башкирского государственного университета метода иммуноанализа гормонов растений и их метаболитов. Получение специфических антител к гормонам растений (индолилуксусной кислоте - ИУК, абсцизовой кислоте - АБК, и производным основных классов цитокининов - зеатина, изопентениладенина и дигидрозеатина), а также разработка совместно с сотрудниками Института химии УфНЦ РАН метода очистки и разделения гормонов растений, обеспечили высокочувствительный, специфичный и производительный подход, применение которого делает возможным проведение большого количества определений нескольких гормонов одновременно в небольших навесках исходного растительного материала.

Изучение механизмов, обеспечивающих быстрое изменение концентрации гормонов показало, что наряду с регуляцией на уровне транспорта гормона из органа-продуцента важную роль играет изменение активности метаболических превращений гормонов в самом органе-мишени. Проверяется гипотеза о том, что запуск метаболических превращений индуцируется быстро распространяющимися сигналами (электрическим или гидравлическим).

Для изучения функциональной роли быстрых изменений концентрации гормонов применяются уникальных высокочувствительные датчики, разработанные сотрудником лаборатории А.В.Дедовым. В частности использование высокочувствительного датчика положения позволило зарегистрировать быстрое (в течение нескольких минут) подавление роста побега в ответ на раздражение корней (снижение температуры корневой зоны, воздействие осмотика). Сопоставление динамики ростового и гормонального ответов показало, что причиной ингибирования роста могут быть как быстрое накопление АБК, так и снижение уровня цитокининов в побеге в ответ на раздражение корней.

Большое внимание уделяется проблеме гормональной регуляции водного обмена. Получены данные, существенно восполняющие дефицит знаний об участии цитокининов в регуляции устьичной проводимости, т.е. показателя, имеющего весьма важное значение в адаптации к изменяющимся условиям обитания. Сравнение динамики концентрации активной формы цитокининов (зеатина) и скорости транспирации в ответ на изменение температуры показало, что в отличие от АБК повышение содержания цитокининов обеспечивает поддержание устьиц в открытом состоянии. Это предположение подтвердили также опыты с трансгенными растениями. У них индуцируемое тепловым шоком накопление цитокининов нарушало течение нормальной реакции растений на длительное воздействие высокой температуры, которое приводило у нетрансформированных растений к закрытию устьиц и снижению транспирации.

Использование антител не только позволило анализировать общее содержание гормонов в органах растений. Сочетание иммунохимических подходов с гистологическими дало возможность исследовать распределение гормонов между органами и тканями растений. Этот подход был разработан совместно с доцентом Веселовым, сотрудником кафедры физиологии растений БГУ. Его применение показало более высокое иммунное окрашивание клеток мезофилла, устьиц и сосудистых пучков в листьях трансгенных растений табака по сравнению с нетрансформированными. Обнаруженное иммунное окрашивание устьиц с помощью антител к цитокининам делает возможным дальнейшее исследование гормональной регуляции устьичной проводимости на клеточном и субклеточном уровне.

На основании данных, полученных с широким использованием метода радиоактивных (14С) и стабильных (13N) изотопов, иммуноферментного анализа, внесены уточнения в концепцию о полифункциональном действии очага гиперконцентрации элементов минерального питания в корнеобитаемой среде на почву, продукционный процесс и его стабилизацию при неблагоприятных условиях произрастания растений.

Проведена классификация физиологических, агрохимических и экологических эффектов, вызываемых дискретным распределением элементов минерального питания в среде на системы различного уровня сложности: от молекулярного до агроландшафтного. Показано, что оптимизация продукционного процесса при локальном внесении удобрений в значительной мере обусловливается более высоким, чем при разбросном способе, уровнем сопряженности и детерминированности углеводной, азотной и фитогормональной донорно-акцепторных систем. В условиях гетерогенитета среды высокосолевая часть корневой системы растения, характеризующаяся более активной, чем низкосолевая, импортной (14С-ассимиляты) и экспортной (13N, цитокинины, АБК, аминокислоты, амиды) функциями, выполняет важную интегративную роль и выступает в качестве пускового механизма формирования системы целого растения с более высоким уровнем упорядоченности (во времени и пространстве) взаимодействия корня - побега - запасающих органов.

Исходя из концепции о полифункциональном действии локального "солевого" стресса на корневую систему была выдвинута гипотеза о том, что данная технология должна влиять на ответные реакции целого растения (агроценоза) на дополнительные антропогенные воздействия. Экспериментальная проверка гипотезы на яровой пшенице в принципе подтвердила ее правильность. На фоне локального внесения основного минерального удобрения вероятность получения от дополнительных воздействий на растения (закалки семян, картолина, аминной соли 2,4Д, хлорхолинхлорида, гумата натрия, некорневой подкормки азотом и фосфором) достоверных положительных изменений в урожае зерна примерно в два раза ниже, чем при разбросном способе. При гетерогенном распределении элементов минерального питания в почве необходима коррекция доз или сроков применения дополнительных воздействий, а в ряде случаев и отказ от их использования.

В микрополевых опытах выявлено положительное влияние инкрустации гранул нитрофоски гуматом натрия на урожай и качество зерна яровой твердой пшеницы Безенчукская 139.

В работе, выполненной совместно с сотрудниками ОБЦ УНЦ РАН, (ныне ИБГ УНЦ РАН) установлено, что культивирование каллусной ткани солодки голой на градиенте концентраций солей индуцирует пролиферацию клеток и повышает более чем в два раза относительный прирост биомассы по сравнению с гомогенной средой.

С момента организации в 1957 году в лаборатории проводятся интенсивные прикладные и фундаментальные исследования в области решения актуальных вопросов физиологии растений, а именно:

Основное направление исследований лаборатории на протяжении многих лет - это изучение механизмов, обеспечивающих координацию и интеграцию процессов, происходящих в разных органах растений. Основное внимание уделяется роли гормонов в обеспечении согласованного ответа растений как единого организма на воздействие различных факторов окружающей среды.

Изучено влияние нескольких факторов (минерального питания, дефицита воды, температуры, экзогенных регуляторов роста) на рост, содержание гормонов и показатели водного обмена в отдельных органах растений. Получены приоритетные данные, свидетельствующие о возможности быстрого появления гормональной реакции в органе, непосредственно не подвергавшемся внешнему воздействию.

Изучение механизмов, обеспечивающих быстрое изменение концентрации гормонов показало, что наряду с регуляцией на уровне транспорта гормона из органа-продуцента важную роль играет изменение активности метаболических превращений гормонов в самом органе-мишени.


Домашняя | Научные направления | История лаборатории | Штат лаборатории | Наши публикации | Обратитесь к нам

Institute of Biology, Ufa Scientific Centre, Russian Academy of Sciences

 Laboratory of Plant Physiology, 1999-2011
Contact us by e-mail i_ivanov[AT]anrb.ru.
с целью защиты от спама вместо символа @ используются символы [AT]
Last update: 17.04.2014.