Краткий отчет о научной деятельности Учреждения Российской академии наук Уфимского научного центра ран за 2010 год Уфа-2011 г
| Вид материала | Отчет |
- Символика чисел в башкирском языке, 558.56kb.
- Учреждение Российской Академии Наук Южный научный центр программа, 439.08kb.
- Почвенно-экологические основы оптимизации землепользования в республике башкортостан, 1035.67kb.
- Отчет по целевой программе Президиума ран "Поддержка молодых ученых", 77.48kb.
- Уфимский научный центр ран, 193.88kb.
- На правах рукописи тамбовцев константин Александрович влияние синтетических феромонов, 1060.64kb.
- О. В. Монина Современная конфликтология: пути содействия развитию демократии, культуры, 84.77kb.
- Термические превращения полиариленфталидов и их производных 02. 00. 06 Высокомолекулярные, 622.74kb.
- Заявка на участие в работе Всероссийской научно-практической конференции, 110.45kb.
- Iх всероссийская молодежная научная конференция Института физиологии Коми научного, 2670.42kb.
6. БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
6.1. Биология развития и эволюция живых систем. На модели трансгенных растений табака, адекватно имитирующей повышение синтеза цитокининов в корнях обычных растений, доказана несостоятельность паракринной теории цитокининов (Kakimoto, 2003) и подтверждено их участие в передаче сигналов из корней в побеги.
На основе впервые проведенного исследования устьичного аппарата регенерантов пшеницы, полученных in vitro, предложен эффективный способ их постепенной адаптации к условиям ex vitro. Сравнительный цитологический анализ устьиц адаптированных регенерантов и интактных донорных растений продемонстрировал их морфологическое сходство при меньших размерах устьиц регенерантов. ИБ УНЦ РАН.
6.2. Экология организмов и сообществ. 6.3. Биологическое разнообразие. В горно-лесной зоне Южного Урала выявлена высокая биологическая продуктивность алкалоидоносных видов дрока красильного (Genista tinctoria L.), василистника малого (Thalictrum minus L.), в. простого (Th. simplex L.), что позволяет оценивать их как перспективные источники сырья для медицинских препаратов.
На основе анализа содержания свободных аминокислот в растениях борца северного ( Aconitum septentrionale Koelle) показано, что в условиях короткого периода вегетации на начальных стадиях сезонного развития повышается интенсивность метаболизма, обеспечивающая ускоренный рост надземных побегов.
На основании инвентаризации флоры и растительности уникальных карстовых болот Месягутовской лесостепи Республики Башкортостан установлены основные факторы, определяющие их формирование: диаметр и глубина воронки, уровень минерализации воды, продолжительность развития растительных сообществ.
На основе многолетних исследований показана перспективность реинтродукции эндемика остролодочника башкирского ( Oxytropis bashkirensis Knjazev), редких видов о. Гмелина (O. gmelinii Fish. ex Boriss), о. сближенного (O. approximata Less.) и лука плеврокорневищного (Allium hymenorhizum Ledeb.).
Оценка многолетней динамики семеношения в подзоне широколиственно-хвойных лесов Уфимского плато подтвердила стабильно высокую семенную продуктивность древостоев ели сибирской, что обеспечивает успешное естественное возобновление данного вида.
Установлено, что в подзоне широколиственно-хвойных лесов Южного Урала в результате лесохозяйственной деятельности ель сибирская утратила позиции эдификатора на значительных площадях. Незначительная численность подроста в производных лесных сообществах не позволяет ели успешно восстанавливать свои позиции в составе древостоев. В то же время, в ненарушенных и слабонарушенных пихто-ельниках даже минимальное количество подроста ели способствует закономерному процессу смены главного яруса древостоя. ИБ УНЦ РАН.
6.3. Биологическое разнообразие. Ретроспективный мониторинг состояния эродированных почв лесостепной зоны Республики Башкортостан, проведенный через 35 лет после первого исследования, показал, что применение почвосберегающей технологии и зернопаротравяного севооборота способствует прекращению развития эрозионных процессов, а залужение среднеэродированных почв через 20-25 лет приводит к их восстановлению. ИБ УНЦ РАН.
Изучена биология редкого вида Южного Урала ясенца голостолбикового Dictamnus gymnostylis Stev. в природе и культуре. Показано, что ценопопуляции D. gymnostylis отличаются низкой плотностью и неполночленным онтогенетическим спектром. Большинство из изученных 16 ценопопуляций зрелые, по жизненному состоянию 5 ценопопуляций процветающие, 9 – депрессивные. Установлено, что экологическим оптимумом вида являются ненарушенные или слабо нарушенные местообитания по опушкам дубовых лесов. Интродукционные испытания показали, что вид относится к феноритмотипу длительно вегетирующих летнезеленых многолетников с продолжительностью вегетации 150-160 дней, с высокой семенной продуктивностью, устойчив в культуре и перспективен для выращивания и размножения в ботанических садах и питомниках.
Получены и по результатам госсортоиспытания включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, 15 новых сортов декоративных растений селекции Ботанического сада-института УНЦ РАН: 12 сортов ириса садового (Акмулла, Амина, Зигальга, Инзер, Ирендык, Кашкадан, Нугуш, Сагит Агиш, Салават-Чемпион, Салям, Ургун, Юрюзань) и 3 сорта гиппеаструма садового (Шульган-Таш, Магия Весны, Ласковый Май).
Выявлена флора города Салавата, включающая 603 вида сосудистых растений, которые относятся к 78 семействам и 313 родам, установлена высокая доля покрытосеменных растений (99,3%), из них класс двудольные насчитывает 484 вида (80,3%), а однодольные 114 видов (19,0%). Наиболее крупными по числу видов на территории города являются семейства Asteraceae (94 вида), Роасеае (56 видов), Brassicaceae (37 видов), Fabaceae (36 видов), Rosaceae (29 видов). Проведен анализ флоры по жизненным формам, происхождению, эколого-ценотическим группам. Выявлено 438 видов ресурсных растений и 5 видов, занесенных в «Красную книгу Республики Башкортостан».
Обобщены итоги многолетних интродукционных исследований 11 видов сирени. Установлено, что последовательность прохождения фенологических фаз у видов сирени по годам стабильна. Наступление начальных и заключительной фаз вегетации зависит от условий года. Сроки начала цветения, а также длительность цветения достоверно различаются у разных видов: выделяются 3 группы – ранне-, средне- и поздноцветущих сиреней. Отдельные виды сирени цветут от 11 дней (с. амурская вариация японская Syringa amurensis var. japonica) до 22 (с. венгерская S. josikaea и с. Звегинцова S. sweginzowii). Общий период цветения сиреней продолжается около 2 месяцев – со 2 декады мая (с. обыкновенная S. vulgaris) до 1 декады июля (с. амурская S. amurensis). Показано, что за прошедшие полвека сроки начала вегетации сирени стали более ранними, длительность периода вегетации увеличилась на 3-18 дней.
Показано, что ценопопуляции можжевельника обыкновенного Juniperus communis L. в Башкирском и Удмуртском Предуралье отличаются по плотности, составу жизненных форм, возрастной и половой структуре от ценопопуляций, произрастающих в горах Южного Урала; генофонд можжевельника обыкновенного в регионе находится в относительно благополучном состоянии, однако нарушенная возрастная структура, особенно в Предуралье, предполагает необходимость принятия мер по сохранению популяций; природные ценопопуляции могут эффективно использоваться в селекции и озеленении в регионе.
Доказана перспективность использования корнеклубней георгин сортов Канзас, Черемушки и Колор Спектакль в качестве дополнительного инулинсодержащего сырья. Выявлено, что надземные и подземные органы георгин содержат ценные группы биологически активных веществ, что позволяет рекомендовать их как лекарственные и пищевые растения.
Сохранены научные коллекции живых растений и пополнены 153 таксонами, интродукционный фонд института составил более 5,5 тыс. видов, сортов и форм растений, в т.ч.: древесные растения – 1613, редкие и исчезающие виды – 160, лекарственные и пряно-ароматические растения – 219, цветочно-декоративные – более 1800, тропические и субтропические – более 950.
На основе изучения биологии трех редких видов рода Allium в культуре установлена интродукционная устойчивость лука Ошанина A. oschaninii O. Fedtsch. и л. пскемского A. pskemense B. Fedtsch., и низкая – у л. Вавилова A. vavilovii M. Pop et Vved.
Выполнены исследования биохимического состава листьев в условиях культуры у 9 видов и 1 разновидности дикорастущих пищевых луков, включая редкие виды: л. беловатого Allium albidum Fisch. ex Bieb., л. алтынкольского A. altyncolicum Friesen, л. Комарова A. komarovianum Vved., л. Ледебура A. ledebourianum Schult. ex Schult. fil., л. крупнотычинкового A. macrostemon Bunge, л. горного A. montanum F. W. Schmidt, л. ветвистого A. ramosum L., л. Кириллова A. cyrillii Ten., л. скорода A. schoenoprasum L., A. schoenoprasum L. var. major. Выявлено высокое содержание витамина С, макро- и микроэлементов, и других биологически активных веществ, свидетельствующие о питательной и витаминной ценности и перспективности этих видов для возделывания в регионе.
Выявлены биологические особенности 3 редких реликтовых видов Южного Урала – дендрантемы Завадского Dendranthema zawadskii (Herbich) Tzvel., патринии сибирской Patrinia sibirica (L.) Juss., шиверекии подольской Schiverikia podolica (Bess.) Andr. ex DC. Показано, что виды жизнеспособны в условиях интродукции, проходят полный цикл развития, регулярно плодоносят. Реальная семенная продуктивность их составляет от 6 до 315 шт. семян на 1 плод, максимальная лабораторная всхожесть семян отмечена у Patrinia sibirica (76-80%). Установлена перспективность введения в культуру исследуемых редких реликтовых видов с целью сохранения их биоразнообразия.
Выполнено интродукционное изучение 53 таксонов декоративных травянистых многолетников (роды ирис Iris L., георгина Dahlia Cav., колокольчик Campanula L., лилейник Hemerocallis L., пион Paeonia L.). Исследованы их фенология, динамика роста, декоративные качества, особенности цветения и семенного размножения:
– показано, что изученные 15 видов колокольчика – травянистые монокарпические (к. средний C. medium L., к. сибирский С. sibirica L., к. тирсовидный C. thyrsoides L.) или поликарпические растения с полурозеточным прямостоящим побегом, зимнезеленые (к. средний C. medium L., к. персиколистный C. persicifolia L.) или летнезеленые гемикрептофиты. В онтогенезе монокарпиков жизненные формы остаются постоянно моноподиально нарастающими стержнекорневыми, а у поликарпиков меняются от моноподиально нарастающих стержнекорневых к симподиально нарастающим стержне-кистекорневым или корневищным;
– установлено, что в онтогенезе колокольчиков индикаторными признаками возрастных состояний являются: для ювенильных особей – 2-4 листа ювенильного типа, образование придаточных корней в нижних узлах главного побега; для имматурных – отмирание первого листа и семядолей, втягивание гипокотиля в землю; для виргинильных – втягивание базальной части главной оси стебля в землю, начало развития главного побега. В первый год вегетации в генеративный период вступают к. карпатский C. сarpatica Jacq и круглолистный C. rotundifolia L., остальные 13 видов – на второй год;
– выявлено, что начальный онтогенез у лилейника Миддендорфа H. middendorfii Trautv. et С. А. Меу и л. Дюмортье H. dumortieri проходит однотипно. Показано, что индикаторными признаками возрастных состояний являются: для проростков – 1-2 зеленых листа, у которых хорошо выражена центральная жилка; для ювенильных особей – появление 3-4-го листа, с 3-4 жилками; для имматурных особей – листья с 5 жилками и более, фаза 7-10-ого листа; для виргинильных – формирование розеточного побега с 9-11 линейными листьями. Продолжительность прегенеративного периода в культуре составляет 2 года. Генеративный период наступает на 3-й год жизни;
– показано, что среди 14 изученных видов пиона наиболее устойчивыми в условиях лесостепной зоны Башкирского Предуралья являются п. тонколистный P. tenuifolia, п. уклоняющийся P. anomala, п. Банатика P. banatica, п. Бротери P. broteri, п. Млокосевича P. mlokosewitschii. Они регулярно и массово цветут, плодоносят, дают единичный и массовый (п. тонколистный P. tenuifolia) самосев. Устойчивы п. кавказский P. caucasica, п. даурский P. daurica, п. гибридный P. hybrida, п. молочноцветковый P. lactiflora, п. лекарственный P. officinalis, п. Вича P. veitchii, п. Виттмана P. wittmanniana и 116 сортов. Среднеустойчивы пионы из секции Moutan (п. Делавея P. delavayi, п. полукустарниковый P. suffruticosa). Их общая численность со временем сокращается. Высокоустойчивые и устойчивые интродуценты рекомендованы для пополнения зонального ассортимента культивируемых растений.
На основе интродукционного исследования родового комплекса рябин Sorbus L. установлено, что наименьшей глубиной органического покоя характеризуются семена р. обыкновенной S. aucuparia и р. смешанной S. commixta. Для прорастания семян этих видов достаточна 2,5-3-х месячная холодная стратификация. Для семян р. греческой S. graeca, рыже-ржавой S. rufo-ferruginea и р. тюрингской S. thuringiaca необходима 3-4-х месячная холодная стратификация. Наибольший период органического покоя семян выявлен у р. армянской S. armeniaca и р. Мужо S. mougeottii: для их прорастания необходима 5-5,5-й месячная стратификация. Показано, что наибольшее количество каротиноидов содержится в плодах межродовых и межвидовых гибридов: рябина ‘Гранатная’ Sorbus ‘Гранатная’, р. обыкновенная ‘Моравская’ и Р. Арнольда S. aucuparia ‘Моравская’ и S. x arnoldiana (30,5 – 44,5 мг%), минимальное количество каротиноидов содержится в плодах видов с широкими евразийскими ареалами: р. обыкновенная S. aucuparia (11,3 мг%) и р. сибирская S. sibirica (15,7 мг%).
При отработке методов вегетативного размножения хвойных древесных растений установлена высокая приживаемость прививок сосны сибирской Pinus sibirica (93%) и с. обыкновенной P. sylvestris (67%) на подвои P. sylvestris; показано положительное влияние реювенилизации на вегетативное размножение природных декоративных форм можжевельника обыкновенного Juniperus communis: укореняемость черенков, взятых с вегетативно полученных двухлетних сеянцев составило 52%, а укоренение черенков от взрослых особей природной популяции было 29%.
Установлена уровень межвидовой изменчивости семи южноуральских видов рода остролодочник Oxytropis DC. по кариологическим показателям: наибольшие различия выявлены между O. ambigua (популяция г. Мукагир) и O. sordida, наименьшая – между O. spicata (г. Канонникова), O. gmelinii (хр. Сияли-кыр) и O. hippolyti (с. Усмановский). Установлены достоверные внутривидовые различия по морфометрическим показателям хромосом в популяциях O. ambigua, O. gmelinii, O. hippolyti, различия между популяциями O. uralensis не выявлены. Выявлены отличия по числу хромосом и структуре хромосомных наборов в популяциях O. spicata, что свидетельствует в пользу их таксономической самостоятельности.
Обобщены результаты исследования аномалий в процессе микроспорогенеза у сосны обыкновенной, произрастающей на территории Южного Урала в условиях различного по характеру и степени промышленного загрязнения в сравнении с контрольными условиями. Установлена высокая степень чувствительности использованного цитологического метода и исследованного объекта при оценке влияния неблагоприятных факторов на лесные экосистемы.
По результатам обследования 57 ценопопуляций инвазивного вида циклахены дурнишниколистной Cyclachaena xanthiifolia выявлено, что циклахена является ярко выраженным доминатом сообществ и успешно вытесняет другие виды сорных растений. Для 34 ценопопуляций C. xanthiifolia определена виталитетная структура. Депрессивными являются 12 ценопопуляций, особи в этих популяциях мелкие и низкорослые, они произрастают в засушливых условиях, по преимуществу в Зауралье РБ. Равновесными и близкими к ним являются 12 ценопопуляций. В 10 процветающих популяциях, расположенных в основном в западном и южном Предуралье, где условия обитания оптимальны для вида, преобладают крупные особи. В онтогенезе C. xanthiifolia выявлены три периода: латентный, виргинильный, генеративный и шесть возрастных состояний.
Обобщены данные по сезонной динамике инвазивного вида амброзии трехраздельной Ambrosia trifida в 5 инвазионных ценопопуляциях Куюргазинского района РБ за 6 лет исследований. Показано, что в течение вегетационного сезона плотность популяций меняется незначительно или снижается в результате отпада значительной части более мелких растений; до середины сезона биомасса увеличивается, а в сентябре в большинстве случаев уменьшается, что связано с высыханием растений в сухие периоды осени.
На основе изучения 11 природных ценопопуляций редкого вида Республики Башкортостан алтея лекарственного Althaea officinalis L. описаны демографическая структура и жизненное состояние особей. Установлено, что в условиях нарушений (выпас) формируется центрированный возрастной спектр, т.к. выпас приводит к элиминации ювенильных и имматурных особей; виталитетный тип ценопопуляций меняется от процветающего до депрессивного. Показано, что оптимальные условия для алтея лекарственного складываются в тростниковых прибрежных сообществах, по периферии зарослей тростника южного Phragmites australis. Cравнительное изучение химического состава подземных органов алтея лекарственного показало, что наибольшее накопление слизей отмечается в образцах из более увлажненных местообитаний со слабой степенью антропогенного воздействия и представленных преимущественно молодыми особями, а в местообитаниях с интенсивным выпасом и переменным режимом увлажнения содержание слизей значительно ниже.
Показано, что псевдотсуга Мензиса Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, интродуцент из Северной Америки, характеризуется высокими показателями естественного возобновления в Башкирском Предуралье (3,3 тыс. шт./га под пологом леса, до 345 тыс. шт./га за пределами насаждения). По продуктивности (386 м3/га в 50-летнем возрасте) вид превосходит естественные насаждения и лесные культуры автохтонных хвойных пород соответствующего класса возраста, что подтверждает исключительную перспективность использования псевдотсуги Мензиса не только для озеленения, но и в качестве лесообразующей породы на Южном Урале и в Предуралье.
Установлена высокая продуктивность и устойчивость хвойных насаждений – памятников природы на основе комплексного исследования лесных культур лиственницы Сукачева Larix sukaczewii Dyl., сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., ели сибирской Picea obovata Ledeb. в 8 лесоводственных памятниках природы Республики Башкортостан по росту в высоту, диаметру ствола, бонитету, запасу и ежегодному приросту древесины, естественному возобновлению, жизненному состоянию, селекционному составу и товарной структуре.
На основе изучения уникального насаждения кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour векового возраста на Южном Урале, являющегося ботаническим (лесоводственным) памятником природы, показана его высокая производительность (443 м3/га, III кл. бонитета, средняя высота древостоя 21,7 м, средний диаметр 30,0 см, III кл. товарности, наличие плюсовых деревьев) и устойчивость (жизненное состояние – «здоровое»), следовательно, участок может использоваться как источник семенного материала для более широкого разведения кедра сибирского в регионе.
Установлено, что вишня кустарниковая Cerasus fruticosa Pall. на южной оконечности Южного Урала (Зилаирское плато) характеризуется менее крупными косточками в плодах по сравнению с восточным склоном Южного Урала, что подтверждает характер дифференциации популяций вишни в регионе, выявленный ранее по размерам листьев и плодов; ценопопуляции вишни сильнее различаются между собой на Зилаирском плато.
На основе дендрохронологических исследований в северной части западного склона Южного Урала у дуба черешчатого Quercus robur L., произрастающего в этом районе в условиях достаточного увлажнения, на интервале метеонаблюдений с 1934 года выявлена стабильная во времени отрицательная связь радиального прироста с осадками июля, количество которых, в свою очередь, имеет отрицательную корреляцию с температурой; в связи с этим, годы с максимальными температурами июля, как правило, характеризуются максимальным радиальным приростом древесины у дуба.
Показаны особенности структурной организации органов гладиолуса тонкого Gladiolus tenuis Bieb., для которого характерны следующие типы морфогенеза: геммогенез, гемморизогенез и каллусогенез. При микроклональном размножении гладиолуса посредством пазушных почек в питательную среду необходимо вносить 0,5-1,0 мг/л БАП, при этом образуется до 14,3 побегов на эксплант. При регенерации побегов из каллуса необходимо использовать 0,1-1,0 мг/л ИУК. В результате количество побегов достигает 14,2 на 1 каллус.
Показано, что семена володушки многожилковой Bupleurum multinerve DC. характеризуются сложным морфофизиологическим типом покоя, заключающимся в недоразвитии зародыша и сильном физиологическом механизме торможения прорастания.
Для элонгации побегов сирени выявлена оптимальная питательная среда Мурасиге и Скуга (MS), дополненная регуляторами роста 6-БАП 0,01 мг/л, НУК 0,0005 мг/л и мочевиной 100 мг/л, которая позволяет пазушным почкам трогаться в рост одновременно, что дает возможность использовать в микроклональном размножении такой биологический признак сирени, как супротивное расположение почек.
Выявлено, что среди эксплантов Hosta наибольшую морфогенетическую активность проявляют прицветники. Для инициации побегов подобрана питательная среда MS с добавлением 1,0 мг/л БАП и 0,5 мг/л ИУК. В сравнении с корневищными почками дезинфекция эксплантов цветоноса проходит по более упрощенной схеме, что позволяет рекомендовать прицветник как перспективный эксплант для размножения Hosta в культуре in vitro. БСИ УНЦ РАН.
6.5. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов. Впервые показана способность ЭБ проявлять специфичные для цитокининов свойства – повышать активность нитратредуктазы в отсутствие нитрата в среде инкубирования проростков пшеницы и вызывать индукцию экспрессии гена малой субъединицы рибулозобисфосфаткарбоксилазы.
Методами иммуногистохимии с использованием световой и конфокальной микроскопии выявлено участие эндогенного АЗП в активации деления клеток покоящегося центра апикальной меристемы корней в условиях воздействия токсических ионов натрия.
Обнаружены различия в сигнальной регуляции экспрессии гена анионной хитин-специфичной пероксидазы в растениях пшеницы и картофеля. У пшеницы она находится под контролем салициловой кислоты и хитина, а у картофеля – жасмоновой кислоты и хитозана. При совместном использовании салицилата и жасмоната экспрессия гена многократно индуцировалась у картофеля и ингибировалась у пшеницы.
Активность катионной изопероксидазы картофеля с pI ~ 9.3, индуцируемой под влиянием оомицета Pitophthora infestance и взаимодействующей с его клеточной стенкой, находится под контролем жасмоновой кислоты.
Выявлены цитохимические особенности воздействия салициловой и жасмоновой кислот в патосистемах «пшеница – Septoria nodorum» и «картофель – Phitophtora infestance». Обработка салициловой кислотой растений пшеницы и картофеля индуцировала локальное накопление активных форм кислорода на эктофитной стадии развития возбудителей болезни, а жасмоновой – на эндофитной.
Среди растительных пероксидаз III класса идентифицирован отдельный подкласс изоферментов, связывающихся с полисахаридами.
В клубеньках дикорастущих бобовх растений рода Lathurus обнаружены бактерии, относящиеся по последовательностям генов 16S рРНК к Rhizobium tropici, Rhyllobacterium myrsinacearum и Agrobacterium sp., ранее считавшихся нетипичными микросимбионатами для данных растений. Показано, что возможность образования симбиоза исследованных штаммов с растениями трибы Fabeae вызвана получением ими симбиотических генов от обычных симбионтов данных растений R. leguminosarum bv. viciae путем горизонтального переноса генов.
На трансгенных по гену легоглобина A (Lba) сои корнях рапса показано, что экспрессия данного гена приводит к достоверному снижению скорости роста, а также ингибированию формирвоания боковых тканей. При этом в присутствии ионов Cd2+ рост трансгенных корней подавляется в меньшей степени, чем рост нетрансгенных бородатых корней. Предполагается, что защитное действие легоглобина основывается на пероксидазном действии его оксигенированной формы, восстанавливающей АФК, образующиеся при действии тяжелых металлов.
Выявлен механизм фунгистатического действия хитозана на патогенный для медоносной пчелы гриб Asosphaera apis, что проявляется in vitro в формировании однополого мицелия, аномальном развитии гифов и их неспособности к образованию споровых асков и формированию полноценных споровых шаров.
Выявлены различия в механизме действия хитозана и сукцината хитозана на организм насекомого: сукцинат хитозана стимулирует образование большего количества гемагглютининов с более широким спектром углеводной специфичности и индуцирует фенолоксидазозависимые механизмы опсонизации патогенов, тогда как хитозан – фенолоксидазонезависимые механизмы. Оба вещества индуцируют факторы иммунораспознавания и стимулируют клеточные реакции гемолимфы, однако сукцинат хитозана увеличивает количество и моррфофункциональное разнообразие гемоцитов.
Синтезирован ряд карбоксилсодержащих производных ферроцена, для которых найдены длинноволновые полосы поглощения и константы тушения флуоресценции красителей 5’-карбоксифлуоресцеина (FAM), родамина (Rh) и карбокси-Х-родамина (ROX). Впервые на олигонуклеотидных дуплексных структурах с различным пространственным расположением меток показана принципиальная возможность использования ферроцена в качестве тушителя флуоресценции. ИБГ УНЦ РАН.
6.5. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов. 6.10. Биотехнология. Охарактеризованы антимикотические экзометаболиты трех новых галоалкалофильных штаммов Bacillus mannanilyticus ИБ-OR17, Bacillus sp. ИБ-A41.4.2 и Bacillus sp. ИБ-P141 B21 и разработан метод их выделения и очистки. Установлено их отличие от циклических липопептидов, синтезируемых бактериями группы B.subtilis.
Исследовано влияние ряда гербицидов на развитие, выживаемость и проявление антагонистических свойств группы штаммов аэробных спорообразующих бактерий, предлагаемых в качестве агентов биологического контроля болезней растений. Установлено, что штаммы группы B.subtilis устойчивы к действию сульфанил-мочевины, но чувствительны к гербицидам на основе 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и N-(фосфонометил)-глицина.
На основе последовательностей генов 16S рРНК идентифицированы микроорганизмы Rhodococcus gingshengii и Pseudomonas nitroreducens консорциума ИБ НД-1, способного к утилизации нефтяных углеводородов в природных и техногенных средах при повышенной засоленности, нормальной и пониженной температуре.
Показана возможность эффективного использования штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12 в качестве агентов для промышленного выщелачивания меди и цинка из отходов флотационного обогащения сульфидных медно-цинковых руд Южно-Уральского региона. ИБ УНЦ РАН.
6.6. Молекулярная генетика. Механизмы реализации генетической информации. Биоинженерия. В результате полногеномного анализа 610000 SNPs обнаружена значимая ассоциация полиморфных локусов, локализованных в гене гасдермина В (GSDMB, 17q12), с развитием бронхиальной астмы в Республике Башкортостан.
В результате комплексного анализа полиморфизма мтДНК, Y-хромосомы и полногеномных данных по 650000 SNP получено наиболее детальное и подробное представление о генетической структуре 24 этнических групп Кавказа и установлено, что их формирование происходило на основе гетерогенного генетического субстрата переднеазиатского происхождения с последующим существенным дрейфом генов в изолированных популяциях. Впервые показано существование отчетливого потока генов из популяций Восточной Европы в популяции Кавказа.
Анализ гена РАН у 180 больных с ФКУ и ГФА выявил 35 различных мутаций, спектр которых был характерен для каждого региона: у больных из республик Башкортостан и Казахстан наиболее распространенной является мутация R408W (52.0% и 45.0%, соответственно), у больных из республик Северного Кавказа - мутация R261X (38.9%).
Популяционным механизмом накопления наследственной несиндромальной сенсоневральной тугоухости/глухоты в популяциях Волго-Уральского региона является эффект основателя. Наиболее вероятный «возраст» начала экспансии гаплотипа основателя с мажорной мутацией с. 35delG в гене коннексина 26 (GJB2) в популяциях Волго-Уральского региона составляет ~ 10000 лет.
Определены спектр и частота мутаций гена митофузина 2 (MFN2) у больных с наследственными моторно-сенсорными нейропатиями (НМСН) из Республики Башкортостан: p.Arg259His (0,6%); p.Val705Ile (1,2%); p.Arg259Cys (0,6%) и p.Ley724Pro (0,6%) последние две из которых ранее не описаны. Вклад НМСН IIA типа в общую структуру НМСН среди больных из РБ составляет 5%.
Выявлено гаплотипическое влияние четырёх маркеров гена CCL2 (rs1860190, rs1024611, rs3917887, rs991804) на формирование предрасположенности к эссенциальной гипертензии. Показано, что маркером повышенного риска заболевания является гаплотип CCL2*A*G*D*T .
Показано, что SNP rs5742632 гена IGF1 является маркером повышенного риска раннего (до 37 лет) инфаркта миокарда.
Впервые охарактеризованы частоты функциональных полиморфных вариантов генов CYP2J2 и CYP2S1 среди русских, татар и башкир - жителей Республики Башкортостан, показано генетическое сходство изученных групп по изученным маркерам, выявлены межрасовые и межэтнические различия в популяциях мира.
Выявлена ассоциация аллеля 6А и генотипа 6А/6А маркера (−11715A>6A) в промоторе гена MMP3, изменяющий сайт связывания транскрипционного фактора NF-κB с развитием хронической обстркутивной болезни легких у жителей Республики Башкортостан.
Выявлены статистически значимые ассоциации развития рака мочевого пузыря с полиморфными вариантами генов CYP1A1 (аллель *2C и генотип *1A*2C) и CYP1A2 (гаплотипы *1D и *1L). Гаплотип *1D гена CYP1A2 является маркером развития более агрессивной мышечно-инвазивной формы рака мочевого пузыря.
Выявлена ассоциация генотипа Ala/Ala гена GSTP1 и гаплотипа *1D гена CYP1A2 с нарушением репродуктивной функции у работниц нефтехимических производств.
Геногеографический анализ полиморфизма ядерной и мтДНК подтвердил гипотезу о существовании двойной генетической границы бурзянской популяции темной лесной пчелы, соответствующей центральной и периферической зонам популяции. Показано, что естественный трутневый фон, направленный из центральной зоны популяции, играет важную роль в формировании периферической зоны и является дополнительным механизмом, определяющим генетическую стабильность популяции.
Созданы генно-инженерные конструкции на основе векторов pTL-Luc с консенсусными последовательностями ряда транскрипционных факторов (CREB, NFkB, p53, NFAT) для мишень-специфичного скрининга библиотек химических соединений в формате люциферазного теста.
При исследовании экспансии SSAP-маркеров гаметофитного апомиксиса рода Boechera среди 50 объектов растительного происхождения из семейств Brassicaceae, Crassulaceae и Poaceae показано, что апомиктичные маркеры Cin4a+Vtat, имеющие размер 220 пн, 240 пн, и 380 пн, детектируются также у некоторых форм Brassicaceae, а маркер Isaak+Vcaa размером 230 пн детектируется только у апомиктичных форм Boechera. ИБГ УНЦ РАН.
6.6. Молекулярная генетика. Механизмы реализации генетической информации. Биоинженерия 6.9. Биофизика. Радиобиология. Математические модели в биологии. Биоинформатика. Показана возможность создания бактериальных биосенсоров на основе циклических дигенных систем для мониторинга временного присутствия генотоксикантов в среде и тестирования последствий кратковременного воздействия токсических веществ. ИБ УНЦ РАН.
6.6. Молекулярная генетика. Механизмы реализации генетической информации. Биоинженерия 6.10. Биотехнология. Выделены новые высокоэффективные штаммы-деструкторы, отнесенные на основе последовательностей генов 16S рРНК к родам Stenotrophomonas, Pseudomonas и Xanthomonas, утилизирующие до 70% токсичного ксенобиотика 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты в течение 7-8 суток. Выделенные культуры могут быть использованы при разработке методов очистки загрязненной среды. ИБ УНЦ РАН.
6.7. Молекулярные механизмы клеточной дифференцировки, иммунитета и онкогенеза. Регуляция пролиферации Т-лимфоцитов человека ионотропными рецепторами глутамата NMDA подтипа зависит от активации МАП-зависимого сигнального каскада. NMDA рецепторы вовлекаются в механизмы входа Са2+ при TCR-опосредованной активации Т-клеток человека. ИБГ УНЦ РАН.