Журнал физиологии и патологии растений

Пластичность морфофизиологических и окислительно-метаболических закономерностей видов Sium (Apiaceae) при различной влажности почвы

Кордюм Е.Л., Блюма Д.А., Иваненко Г.Ф., Козеко Е.Л., Артеменко О.А., Веденичева Н.П.

Цель

Прогнозирование реакции растений на глобальные изменения климата, включая не только потепление, но и изменения количества осадков и последующей доступности воды, является одной из важнейших научных проблем этого столетия. Мы провели сравнительное исследование некоторых микроморфологических, физиологических и молекулярных признаков широко распространенных, близкородственных, но экологически различных видов Sium − воздушно-водного S. latifolium и наземного S. sisaroideum, чтобы проверить гипотезу о важной роли фенотипической пластичности в адаптации растений к различной влажности почвы в биотопах.

Методы

Образцы растений анализировались с использованием методов клеточной и молекулярной биологии, в частности методов световой и конфокальной микроскопии, вестерн-блоттинга, ОТ-ПЦР, хемилюминесценции и спектрофотометрии.

Результаты

Показаны различия в уровнях свободнорадикального окисления, экспрессии гена аквапорина PIP и белков теплового шока, которые были выше у S. sisaroideum, особенно при температуре воздуха 40°С, а также различия в содержании фитогормонов, микроморфологических и гистохимических признаках генеративных органов у растений, выращенных в реке и на берегу реки.

Заключение

Предполагается, что повышенный уровень свободнорадикального окисления в онтогенезе играет важную роль в засухоустойчивости S. sisaroideum. Будучи хорошо приспособленными к влажности сухой аэрируемой почвы, наземные растения сохраняют способность к адаптивному реагированию на затопление. Изученный вид может служить удобной и адекватной моделью для выяснения механизмов выживания растений в условиях стресса.