AGRIS - 

Data provenance by Country

2015

Maletskij, S.I. | Yudanova, S.S. | Maletskaya, E.I., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Institute of Cytology and Genetics

Исследование проводилась в 2009-2012 гг. в г. Новосибирске. В качестве материала использовались семена диплоидных мужско-стерильных гибридов сахарной свеклы Роксана, Ленора, Ирис (контроль, поколение А0), а также их дигаплоидные и гаплоидные апозиготические семенные потомства (поколение А1). Дигаплоиды и гаплоиды получали при партеногенетическом воспроизводстве семян (беспыльцевой режим). Корни высаживали на изолированном участке, и в период цветения у каждого растения определяли фенотипы пыльников и пыльцевых зерен. Рассмотрена изменчивость числа хлоропластов в замыкающих клетках устьиц и интегральные показатели ткани, которые сравниваются с гармоническими пропорциями (числа Фибоначчи, золотые пропорции). Оценивали число хлоропластов в замыкающих клетках устьиц и число пластотипов в эпидермальной ткани. Определяли среднее значение числа хлоропластов и пластотипов в замыкающих клетках устьиц у гаплоидных, дигаплоидных и диплоидных (контроль) растений. На основании полученных данных определяли коэффициенты эпигеномной стабильности (показатель D). D представляет собой логарифмическое отношение числа хлоропластов к числу пластотипов и характеризует физиологическую и эпипластомную стабильность клеточных популяций. У дигаплоидов показатель D всегда был выше, чем у гаплоидов (1,24-1,51 против 1,16-1,17). Впервые показано, что интегральные показатели ткани соответствуют т.н. гармоническим пропорциям - числам, известным в математике как числа Фибоначчи. У диплоидов и дигаплоидов этот показатель соответствовал первым членам гармонической последовательности (с 1-го до 5-го), у гаплоидов — членам гармонической последовательности от 8-го и более. | The research was realized in 2009-2012 in Novosibirsk. The diploid (control, generation A0), dihaploid and haploid (generation A1) seed progeny of sugar beet (male sterile hybrids Roksana, Lenora, Iris) were used. Dihaploids and haploids were obtained by the parthenogenetic reproduction mode (pollen less condition). Roots were planted in separated plots; phenotypes of pollen and anthers of each individual plants were estimated during flowering period. A variability of chloroplast number in stomata guard cells and integral tissue characteristic was considered. Data obtained are compared with harmonious proportions (Fibonacci number, golden ratio). It was studied following parameters: a) a chloroplast number in stomata the guard cells; b) a plastotype number in the epidermal tissue. It was determined the average value of chloroplasts and plastotypes number in stomatal guard cells of haploid, diploid and dihaploid plants. On the base of obtained data the ratios of epigenetic stability (D-ratio) in haploid, diploid and dihaploid (control) sugar beet plants were estimated. D is logarithmic ratio of the chloroplast number to plastotypes and indicates the physiological and epiplastome stability of cell populations. D-ratio in dihaploids is always above than one in the haploids (1.24-1.51 versus 1.16-1.17). It was established for the first time that integral tissue characteristic (D-ratio) corresponds to harmonious proportions (bio-logical invariants), i.e. Fibonacci numbers. In diploids and dihaploids this ratio corresponds to the first terms of the harmonious series (from first to fifth), in haploids D-ratio corresponds to eighth and higher terms of the harmonious sequence.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Monakhos, S.G. | Nguen, M.L. | Bezbozhnaya, A.V. | Monakhos, G.F., The N.N. Timofeev Plant Breeding Station, Moscow

During production of doubled haploid lines through isolated anthers and isolated microspores cultures the ploidy level of microspore derived plants varies, and normally haploid, diploid and mixoploid plants could be obtained in vitro. The determination of ploidy level by counting the number of chloroplast in stomatal guard cells (NCSGC) is the least time consuming, laborious and expensive. The NCSGCs of haploid (n) and diploid (2n) Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis), winter oilseed rape (B. napus var. napus) and haploid, di- and tetraploid white cabbage (B. oleracea var. capitata) microspore derived plants were estimated, and also the influence of plant growth temperature (6±2 deg C and 24±2 deg C) and development stage (vegetative or generative) was investigated. High correlation between the ploidy level of microspore-derived plants and NCSGC is found for white cabbage (r = 0.94), Chinese cabbage (r = 0.90) and oilseed rape (r = 0.94). The average NCSGC was very similar among the same ploidy genotypes of Chinese cabbage as well as rapeseed, while the variation of chloroplast number in diploid and tetraploid white cabbage plants was significant. In a range of early, middle and late maturing diploid white cabbage inbred lines there was established the tendency to form more chloroplasts in the early lines (Pl, Sus and others) and less in the late lines (AM2, Sa1, Ges2 and others), with the difference up to 1.7 times, that is comparable to the difference between haploid and diploid plants of Chinese cabbage or rapeseed. The chloroplast number in stomatal guard cells is 4.2-7.8 and 7.9-13.6 for Chinese cabbage haploids and diploids, respectively, 7.5-12.4 and 14.1-20.3 for rapeseed amphihaploids and amphidiploid, respectively, and 7.7-9.9, 11.7-17.9 and 18.0-26.5 for white cabbage haploids, diploids and tetraploids, respectively. No significant influence of vegetative or generative stage of plant development or growth temperature on NCSGC. | При создании удвоенных гаплоидов в культурах пыльников и изолированных микроспор среди получаемых in vitro растений часто встречаются гаплоиды, тетраплоиды и миксоплоиды. Определение плоидности по числу хлоропластов в замыкающих клетках устьиц (ЧХЗКУ) отличается простотой и низкой стоимостью анализа. У ряда представителей рода Brassica известно ЧХЗКУ, характерное для разных уровней плоидности. Проведен сравнительный анализ ЧХЗКУ для листьев гаплоидных и диплоидных растений капусты пекинской B. rapa ssp. pekinensis (КП), озимого рапса B. napus, гаплоидных, ди- и тетраплоидных растений капусты белокочанной B. oleracea (КБ). Изучено влияние на проявление признака температурных условий (6±2 град. С и 24±2 град. С), стадии развития (вегетативная - 4-5 настоящих листьев, генеративная - цветение) и генотипа. В исследовании использовали растения-регенеранты, полученные в культуре изолированных микроспор, инбредные линии, коммерческие сорта и гибриды F1. Установлено, что ЧХЗКУ не относится к генотипспецифичным признакам у КП и рапса. У инбредных линий КБвыявлена зависимость ЧХЗКУ от скороспелости и показана тенденция к формированию большего ЧХЗКУ у раннеспелых линий (Пл, Сюс и др.) и меньшего - у позднеспелых (AM2, Са1, Гэс2 и др.). При этом у диплоидных скороспелых инбредных линий ЧХЗКУ оказалось в 1,7 раза больше, чем у позднеспелых, что сопоставимо с различиями между гаплоидными и диплоидными растениями КПили рапса. Среднее ЧХЗКУ у гаплоидных растений КП c составило 4,2-7,8, у диплоидных - 7,9-13,6; у амфигаплоидных растений рапса - 7,5-12,4, амфидиплоидных - 14,1-20,3 шт.; у гаплоидных растений КБ- 7,7-9,9, диплоидных - 11,7-17,9 и тетраплоидных - 18,0-26,5 шт. Выявлены высокие коэффициенты корреляции между плоидностью и ЧХЗКУ у растений КБ, КП и рапса (соответственно r = 0,94, r = 0,90, r = 0,94). Признак ЧХЗКУ не изменяется при переходе от вегетативной к генеративной стадии развития и не подвержен влиянию температурного фактора.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2011

Astakhova, N.V. | Demin, I. N. | Narajkina, N.V. | Trunova, T. I., Russian Academy of Sciences, Moscow (Russian Federation). The K.A. Timiryazev Institute of Plant Physiology

Effects of the desA gene from the cyanobacterium Synechocystis sp. encoding delta 12 acyl-lipid desaturase and increasing the level of unsaturated fatty acids (linoleic acid (18:2) primarily) in membrane lipids, which was inserted into potato (Solanum tuberosum L., cv. Desnitsa) plants, on chloroplast ultrastructure and plant tolerance to low temperatures were studied. The main attention was focused on modifications in the chloroplast structure and their possible relation to potato plant tolerance to oxidative and low-temperature stresses under the influence to their transformation with the delta 12 acyl-lipid desaturase gene from cyanobacterium (desA-licBM3-plants). Morphometric analysis showed that, in comparison with wild-type (WT) plants, in desA-licBM3-plants the number of grana in chloroplasts increased substantially. The total number of thylakoids in transformant chloroplasts was almost twice higher than in WT plants. The number of plastoglobules per chloroplast of transformed plants increased by 25%. A marked increase in the number of grana, total number of thylakoids, and the number of plastoglobules in chloroplasts of desA-licBM3-plants indicates their more intense lipid metabolism, as compared with WT plants, and this resulted in the conservation of some part of lipids in plastoglobules. In addition, the expression of heterological desA gene encoding delta 12 acyl-lipid desaturase positively influenced stabilization of not only structure but also functioning of chloroplast membranes, thus preventing a transfer of electrons from the ETR to oxygen and subsequent ROS generation at hypothermia. This was confirmed by the analysis of the rate of superoxide anion generation in tested genotypes | Изучали влияние введенного гена desA А12-ацил-липидной десатуразы цианобактерии (Synechocystis sp.), повышающей количество ненасыщенных жирных кислот (прежде всего, уровень линолевой (18:2) кислоты) в мембранных липидах, на ультраструктурную организацию хлоропластов и устойчивость растений картофеля (Solatium tuberosum L.) к действию низких температур. Основное внимание было сосредоточено на происходящих в структуре хлоропластов модификациях й выявлении их связи с изменением устойчивости к окислительному и низкотемпературному стрессам растений картофеля сорта Десница, трансформированных геном desA A12-ацил-липидной десатуразы цианобактерии (desA-НсВМЗ-растения). Морфометрический анализ показал, что по сравнению с контролем у desA-ИсВМЗ-растений значительно увеличилось число гран в хлоропласте. Общее количество тилакоидов в хлоропласте трансформанта было почти в 2 раза выше, чем в контроле. Под влиянием трансформации число пластоглобул в одном хлоропласте возросло почти на четверть. Существенное увеличение количества гран и общего числа тилакоидов, а также пластоглобул в хлоропластах desA-licВМЗ-растений картофеля свидетельствует о более интенсивном, по сравнению с контролем, липидном метаболизме, что способствует консервации части липидного материала в виде пластоглобул. Кроме того, экспрессия гетерологичного гена desA А12-ацил-липидной десатуразы положительно сказывается на стабилизации не только структуры, но и функций мембран хлоропластов, тем самым предотвращая and quot;сброс and quot; электронов с электрон-транспортной цепи на кислород и последующее образование активных форм кислорода при гипотермии, что было подтверждено при анализе скорости генерации супероксид аниона у исследованных генотипов

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2010

Avercheva, O.V. | Bassarskaya, E.M. | Zhigalova, T.V. | Leont'eva, M.R., Lomonosov Moscow State Univ. (Russian Federation) | Berkovich, Yu.A. | Smolyanina, S.O. | Erokhin, A.N., Russian Academy of Sciences, Moscow Region (Russian Federation). Institute of Problems of Medicine and Biology

Leaf mesostructure (LM), photochemical activity (PA), and chloroplast photophosphorylation (PP) of the 4th true leaf of 28-day-old Chinese cabbage (Brassica chinensis L.) plants were investigated. A part of the plants was grown under a light source composed of red (650 nano meters) and blue (470 nm) light-emitting diodes (LED) with red/blue photon flux ratio of 7:1. The other part was done under a arc high-pressure sodium lamp (HPSL) at photon flux densities of 391±24 (normal irradiance-NI) and 107±9 micro mole/(square meter second) (low irradiance-LI) in photosynthetically active range. At NI the leaf area was twice higher than in the LED-illuminated plants. Other parameters of LM were little affected by spectral quality of light. A lowering of growth irradiance reduced the majority of LM parameters in the plants grown under illumination with HPSL, whereas in the LED-illuminated plants it reduced only specific leaf weight but increased a leaf thickness and dimensions of mesophyll cells and chloroplasts. PA of isolated chloroplasts was almost independent of growth irradiance and light spectral quality in contrast with PP. The highest activity of noncyclic PP in chloroplasts was in the plants grown under HPSL at normal light intensity and the highest rates of PP were noted for the plants grown under LED at low light intensity. Thus, the narrow-band spectrum of a light source had little influence on LM and electron transport rates. However, this spectrum significantly affected chloroplast PP activity. PP patterns at low and normal light intensities were opposite for plants grown under the LED and HPSL light sources. Growing plants under LED array at normal light intensity could change the chloroplast coupling system that prevented an effective use of light energy for ATP synthesis. PP activity was significantly higher under LED illumination at low light intensity, but plant growth was suppressed because of impaired adaptation to low light intensity. | Проведен анализ мезоструктуры, фотохимической (ФХ) и фосфорилирующей (ФФ) активности хлоропластов четвертого настоящего листа 28-дневных растений китайской капусты (Brassica chinensis L.). Растения выращивали при освещении светильником, составленным из красных (650 нм) и синих (470 нм) светодиодов (СД) с соотношением красных и синих квантов 7 : 1, и дуговой натриевой лампой высокого давления (НЛ) при уровнях плотности потока фотонов ФАР 391 ± 24 мкмоль/(м2 с) ("нормальный" уровень освещения) и 107 ± 9 мкмоль/(м2 с) ("низкий" уровень освещения). Показано, что при нормальном уровне освещения площадь листа под НЛ была вдвое больше, чем под СД, остальные показатели мезоструктуры листа мало зависели от спектрального состава света. Понижение светопотока при освещении растений НЛ приводило к уменьшению большинства показателей мезоструктуры листа, тогда как при освещении СД происходило уменьшение только удельной поверхностной плотности, тогда как толщина листа, размер клеток мезофилла и хлоропластов увеличивались. ФХ активность хлоропластов практически не зависела от интенсивности освещения и спектрального состава света. Интенсивность и качество света, используемого для выращивания растений, оказывали значительное влияние на ФФ активность хлоропластов. При нормальном уровне освещения наибольшая активность нециклического ФФ достигалась в хлоропластах растений, выросших под НЛ, при низком уровне освещения – у растений под СД. Отношение Р/2е?, характеризующее степень сопряжения ФФ с потоком электронов в ЭТЦ хлоропластов, менялось аналогично. Таким образом, узкополосный спектр ФАР использованного светильника практически не повлиял на мезоструктуру листа и скорость транспорта электронов в ЭТЦ хлоропластов. Однако этот спектр оказал значительное влияние на ФФ активность хлоропластов. Изменился также ответ на интенсивность света в изученном диапазоне на уровне ФФ активности на противоположный по сравнению с НЛ. Возможно, выращивание растений под светодиодным светильником при нормальном уровне освещения приводит к изменениям в сопрягающей системе хлоропластов, препятствующим эффективному использованию энергии света для синтеза АТФ. При низком уровне освещения активность ФФ хлоропластов под СД значительно увеличивается, но в результате нарушения процессов адаптации к снижению уровня освещения происходит угнетение роста растений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2009

Ryzhova, N. N. | Kholda, O. A. | Kochieva, E. Z., Russian Academy of Sciences, Moscow (Russian Federation). Centre Bioengineering

For the first time the chloroplast rpS16 intron sequences in A. sativum accessions with different ecological and geographical origins and related Allium species have been characterized. The main stem-loop consensus sequences and boundaries of six domains have been identified and the most probable secondary structure model of the intron pre-RNA has been predicted. Allium rpS16 introns have been characterized by mutation rate heterogeneity between struc¬ture regions of all six domains. Domains 2 and 4 of the intron are shown to be more variable with transition predominance in 1, 3, 5 and 6 domain sequences. In addition to structure elements typical for group HB in¬trons the Allium specific micro- and macrostructural alterations have been revealed. The 290 nucleotide deletion of domains 3-4 sequences and of the part of the domain 5 has been revealed in A. altaicum, A. fistulosum, A. schoenoprasum rpS16 intron sequences. Several nucleotide substitutions and extensive length mutations result in secondary structure deviation from the consensus model of group 2 introns

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2008

Kislyuk, I.M. | Bubolo, L.S. | Bykov, O.D. | Kamentseva, I.E. | Sherstneva, O.A., Russian Academy of Sciences , Saint-Petersburg (Russian Federation). The V. L. Komarov Botanic Inst.

Wheat (Triticum aestivum) leaves lighting at the process of heating had an additional damage and protective effect on photosynthetic mechanism according to lighting level and heat dose. Besides that the lighting at hyperthermia effected in different ways on thermal stability of photosynthesis and electron transport through photosynthetic system 2. The last was determined by 2,6-dichlorophenol indophenol (DI) reduction. The effect of the faint heating (10 min at 35-40 deg C) at low and normal level of lighting (3-30 000 lx) and extremely high level (75 000 lx) was compared to that of heating in dark. In the first cases the inhibitory action on CO2 absorbtion (it was determined by infrared gas analyzer) decreased. The faint and normal lighting had a protective effect at more intensive heating (42-44 deg C), but the redundant lighting suppressed photosynthesis. In the first case the chloroplast ultrastructure was less damaged. The extremely high level of lighting at heating destroyed sensitive plasticids. Photosynthesis in the leaves was less tolerant to photo inhibition at heating than DI reduction by chloroplasts isolated from these leaves. De epoxidation level of violaxanthin and zeaxanthin accumulation did not correlate with protective effect (on photosynthetic mechanism at heating) index.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2007

Babosha, A.V., Russian Academy of Sciences, Moscow (Russian Federation). The N.V. Tsitsin Central Botanical Garden

Effect of monosaccharids and lectins on activity of noncyclic electron transport in chloroplasts (Hill reaction) was investigated in infected plants, with the following pathogenic systems being used: wheat and wheat x couch grass hybrids, infected with a casual organism of powdery mildew Eiysiphe graminis f. sp. tritici Marchal; wheat, infected with Fusarium sp.; necrotic and susceptible varieties of tobacco, inoculated with tobacco mosaic virus. Lectins (phytohemagglutinin, extracted from bean, and concanavalin A) and monosaccharids - ligands of exogenous and endogenous lectins (glucose, galactose, D-glucosamine, N-acetyl-D-glucosamine) - were added to the reaction mixture. In the lack of additives the activity of Hill reaction slightly increased in 1-3 days after infection and then decreased down to the control level. At the same time a transitory rise of non-cyclic electron transport in chloroplasts was observed in all the pathogenic systems with addition of N-acetyl-D-glucosamine. Addition of lectins generally did leveling these changes.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

1995

Fedorenko, G.M. | Shcherbakova, L.B. | Razoriteleva, E.K. | Karnaukhova, T.B. | Sizova, L.I.

Based on non-Mendelian segregation in progeny and uniparental maternal inheritance of the mutant trait, an extranuclear nature of variegation is established. Electron microscopy of plastids in mutant tissues revealed profound alterations in their fine structure: the number of lamellae in grana decreased, while grana became more abundant in yellow-green areas of the leaf; a complete or partial absence of the lamellae system in yellow and white areas is observed. The extranuclear mode of inheritance of the chlorophyll anomaly together with the affected plastid structure strongly evidence plastom-mediated induced variegation in mustard

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

1995

Solntsev, M.K.

It was studied the thermoluminescence (TL) of bean leaf which was precooled to -30 degree C and then heated to 30 -70 degree C. At this temperature range TL-curves of leaves irradiated during precooling with monochromatic light of wavelength lambda=625 or 735 nm were similar. TL-curves of leaves precooled without irradiation or with irradiation or with irradiation by white light have the same shape. TL-intensity of latter samples at 30 degree C was significantly less than of samples irradiated by monochromatic light. TL-intensity of all four samples at more high temperature (50 - 70 degree C) was close. The results suggest that TL observed at 50 - 70 degree C does not depend on spectral composition of exiting light and due to the oxidative reactions of products of chloroplaste membrane destruction

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

1995

Karasev, G.S. | Astakhova, N.V. | Rajkhman, L.A. | Trunova, T.I.

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation