Том 18, № 4 (2020)

Гены rol Agrobacterium rhizogenes вызывают не только синдром волосистых корней у растений, но и влияют на их вторичный метаболизм. Описаны случаи увеличения содержания никотина в трансгенных корнях табака, экспрессирующих rolC отдельно или в комбинации с другими rol-генами. В этой работе мы оценили изменение экспрессии генов синтеза никотина и их регуляторов в ответ на индукцию экспрессии rolC. Растительный материал был представлен тремя генотипами Nicotiana tabacum: сорт Samsun и две трансгенные линии, полученные на основе этого сорта, и содержащие rolC под индуцируемым дексаметазоном промотором A rhizogenes rolC (Pdex-A4rolC) и N. tabacum rolC (Pdex-NtrolC) соответственно. Систему ПЦР в реальном времени Fluidigm Biomark использовали для оценки экспрессии QPT1, QPT2, A622, ODC, ADC, PMT1, PMT2, PMT3, PMT4, MPO1, MPO2, BBL, MATE1, MATE2, ARF6, ERF168, ERF189, A4rolC, NtrolC и контрольного гена gapdh. Анализ ВЭЖХ-МС/МС использовали для определения содержания никотина и его производных в растительных тканях. Экспрессия генов синтеза пирролидинового кольца РМТ, а также генов, контролирующих фермент конечной стадии синтеза никотина, была выше в трансгенных линиях без индукции экспрессии rolC. Регуляторные гены были активированы дексаметазоном как в трансгенных, так и в контрольных линиях, что указывает на неприменимость индукции rolC дексаметазоном для их исследования. В то же время уровень экспрессии генов PMT и MPO со временем повышался в трансгенных дексаметазон-индуцированных растениях, а содержание никотина снижалось. Таким образом, ген rolC не играет первостепенной роли в регуляции генов синтеза никотина. Механизм регуляции изученных генов неодинаков.

По литературным и собственным данным показано, что злаковые мухи Meromyza развиваются на злаках из 5 триб: Poeae, Triticeae, Bromeae, Nardeae, Arundinarieae. Проанализирована пищевая специализация 25, в основном западно-палеарктических видов, меромиз: 11 видов развиваются на злаках трибы Poeae, 4 — Triticeae, 9 — на злаках из разных триб, 1 вид на бамбуке. Филогенетическое дерево по участку гена СО1 мтДНК построено в программе BEAST для 28 видов меромиз, из которых для 19 видов известны кормовые злаки, Campiglossa pygmaea и 8 видов дрозофил. Приведен обзор по эволюции злаков. Ко времени возникновения рода Meromyza (не ранее середины миоцена), определенному в сравнении с известной шкалой эволюции дрозофил, уже произошло обособление злаков Pooideae и их дифференциация на трибы. Для видов, близких к предковым гаплотипам (M. nigriseta, M. pratorum, M. saltatrix, M. variegata) или представляющих самостоятельные ветви в своих кластерах (M. acuminata, M. mosquensis, M. nigriventris), предположено наличие признаков неспециализированного фитофага-олигофага (кроме M. acuminata), подтвержденное широким спектром кормовых злаков. Последующая дифференциация рода с преобладанием узких олигофагов или монофагов связана с увеличением обилия «core pooids» (Triticodae + Poodae) злаков и распространением травяных биомов в миоцене. Олигофаги M. nigriventris, M. nigriseta, M. variegata и монофаги M. acuminata и M. grandifemoris повреждают культурные злаки.

Изучали изменение стабильности генома в клетках двух районов головного мозга (префронтальная кора и гиппокамп), а также в костном мозге у крыс с наследственно обусловленным высоким и низким порогом возбудимости нервной системы (линии ВП и НП соответственно) после длительного эмоционально-болевого стрессорного воздействия. Для исследования реактивности генома клеток головного мозга использовали фосфорилированный гистон γ-H2AX (γ-H2AX phospho Ser139). Оценивали уровень митотических нарушений в клетках костного мозга. Между животными контрольных групп не выявлено межлинейных различий по изучаемым показателям. Стрессорное воздействие повышает иммунореактивность к γ-H2AX phospho Ser139 клеток префронтальной коры и уровень хромосомных аберраций в клетках костного мозга у животных обеих линий. В клетках зубчатой извилины гиппокампа выявлено специфическое повышение иммунореактивности к γ-H2AX phospho Ser139 у крыс низковозбудимой линии ВП. Обсуждается связь реакции клеток этой зоны гиппокампа на стрессорное воздействие с наследственно обусловленным уровнем возбудимости нервной системы животных.

Введение. Несмотря на значительный объем исследований, до настоящего времени отдаленные последствия хронического радиационного воздействия на растения и животных остаются предметом научных дискуссий. После аварии на АЭС «Фукусима» у молодых сосен и елей была обнаружена повышенная частота снятия апикального доминирования. Наиболее вероятная причина наблюдаемых морфозов связана с повреждением излучением апикальных меристем хвойных растений в первые годы после аварии, когда они получили наиболее высокие поглощенные дозы. Если эта гипотеза верна, то даже спустя 8 лет в интеркалярной меристеме хвои растений из этих популяций с высокой долей вероятности можно будет обнаружить повышенный уровень цитогенетических нарушений.

Целью настоящей работы была проверка этой гипотезы.

Материалы и методы. Широкая распространенность на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на АЭС «Фукусима», и высокая радиочувствительность обусловили выбор красной японской сосны (Pinus densiflora Siebold et Zucc.) в качестве объекта наших исследований. Цитогенетические эффекты были оценены в пяти ее популяциях. Частоту и спектр цитогенетических нарушений в интеркалярной меристеме хвои определяли ана-телофазным методом.

Результаты. Частота аберрантных клеток в интеркалярной меристеме хвои статистически значимо превышает контрольный уровень на всех импактных участках и растет с увеличением дозы. Хотя корреляции между частотой цитогенетических нарушений в хвое и наличием нарушений апикального доминирования у растений не обнаружено, все популяции сосны с радиоактивно загрязненных территорий характеризуются повышенной частотой как цитогенетических нарушений, так и морфозов, связанных со снятием апикального доминирования.

Вывод. Повреждение излучением апикальных меристем хвойных растений в первые годы после аварии, когда они получили наиболее высокие поглощенные дозы, — наиболее вероятная причина повышенной частоты снятия апикального доминирования в исследованных популяциях красной японской сосны из зоны, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате аварии на АЭС «Фукусима».

Статья посвящена сравнительно молодому и активно развивающемуся подходу в исследовании биоразнообразия — анализу ДНК окружающей среды (environmental DNA — eDNA). В ней изложены современные представления о природе eDNA, краткая история ее изучения, охарактеризованы основные методы анализа. Описаны основные направления современных исследований, использующих методы eDNA, и перспективы их использования для изучения биоразнообразия. Обсуждаются достоинства, недостатки и ключевые проблемы в развитии этого подхода.