Biomics

Поиск новых регуляторов роста растений, обладающих адаптогенным и протекторным действием, например, при загрязнении среды тяжелыми металлами, представляет большой интерес. Источниками таких соединений в условиях повышенных требований к экологичности производства биологически активных веществ могут быть природные продукты, например, плодовые тела ксилотрофных грибов, широко распространенных в лесах России. В настоящей работе изучено совместное и раздельное действие ионов кадмия и экстрактов четырех видов ксилотрофных базидиомицетов – Inonotus obliquus, Fomes fomentarius, Fomitopsis pinicola, Ganoderma applanatum на митотический индекс и частоту аберраций митоза у растений ячменя. В Hordeum-тесте показано, что рост концентрации ионов кадмия в среде проращивания растений в диапазоне от 100 до 2000 µМ вызывал увеличение процента хромосомных аберраций, при этом митотический индекс у опытных растений снижался не более, чем на 10% при добавлении 100 и 200 µМ Cd²⁺по сравнению с контрольными, а при больших концентрациях его падение составило 15-46%. Добавление в среду экстрактов трутовых грибов без внесения ионов кадмия не приводило к появлению хромосомных аберраций в клетках, и митотические индексы сохранялись на уровне контроля, за исключением действия экстракта чаги, который вызывал ингибирующее действие на митотическую активность клеток корня ячменя. Совместное использование экстрактов ксилотрофных базидиомицетов и ионов кадмия снижало цитотоксичность последнего: применение экстрактов всех четырех видов грибов предупреждало появление хромосомных аберраций. Наибольшее протекторное действие на способность клеток меристем делиться оказывали экстракты чаги и Ганодермы плоской. Таким образом, эти два вида можно рассматривать как перспективные источники сырья для получения биопрепаратов защитного действия, применяемых в сельском хозяйстве

Митотический индекс, хромосомные аберрации, ионы кадмия, ячмень, чага, экстракты грибов.

1. Дикарев В.Г., Гераськин С.А., Дикарев А.В., Дикарева Н.С. Сравнительный анализ эффективности использования интеркалярных и апикальных меристем ячменя для биоиндикации генотоксического действия свинца // Экологическая генетика. 2018. Т. 16. № 3. С. 37–46. DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen16337-46
2. Ларикова, Н.В., Бабошкина, С.В., Лиходумова, И.Н., Белецкая, Н.П., Пузанов, А.В., Кириллов, В.В., Горбачев, И.В. Генотоксикологическая оценка питьевой воды и некоторые показатели заболеваемости населения Северо-Казахстанской области // Экологическая генетика. 2012. Т. 10 № 4. С.40-49.
3. Уткина И. А. Синягина И.М. Суточная динамика митозов в корневой меристеме ячменя / Материалы по экологии и физиологии растений уральской флоры. Свердловск: УрГУ, 1976. С. 42–50. Dasgupta A., Acharya K. Mushrooms: an emerging resource for therapeutic terpenoids// Biotech. 2019. V. 9(10). 369. DOI: https://doi.org/10.1007/s13205-019-1906-2
4. Ermoshin A., Sinenko O., Nikkonen I., Novikov V., Kiseleva I. Extracts of xylotrophic fungi reduce toxic effects of cadmium ions in barley // AIP Conference Proceedings. 2021a. V. 2388.030006. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0068513
5. Ermoshin A.A., Kiseleva I.S., Nikkonen I.V., Nsengiumva D.S., Duan S., Ma C., Kurchenko V.P. Antioxidant activity and Chemical Composition of Extracts from Fruiting Bodies of Xylotrophic Fungi Growing on Birch. // Journal of Siberian Federal University. 2021b. V. 14(3). P. 339–353. DOI: https://doi.org/10.17516/1997-1389-0354
6. Hassan M., Israr M., Mansoor S., Hussain S.A., Basheer F. Acclimation of cadmium-induced genotoxicity and oxidative stress in mung bean seedlings by priming effect of phytohormones and proline // PLOS ONE. 2021. V. 16.(9): e0257924. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0257924
7. Shi Q., Wang J., Zou J., Jiang Z., Wu H., Wang J., Jiang W., Liu D. Cadmium localization and its toxic effects on root tips of barley // Zemdirbyste-Agriculture. 2016. V. 103. No. 2. p. 151‒158. DOI: https://doi.org/10.13080/z-a.2016.103.020