CC BY
26
термостат при температуре 37°C, 5% СО2 и 100% влажности на 2 суток. Через 2 суток с помощью инвертированного микроскопа оценивали наличие токсического действия в монослоях клеток MDCK, инкубированных с разными концентрациями препаратов. При определении противовирусной активности препаратов использовали максимально переносимые концентрации (МПК).
Для определения противовирусной активности препаратов готовили десятикратные разведения вирусалантоисной жидкости (ВАЖ) с использованием среды RPMI-1640, содержащей 2 мкг/мл трипсина. Для определения противовирусной активности препаратов в монослой культуры клеток MDCK вносили по 100 мкл выбранного разведения препарата и 100 мкл разведения ВАЖ. Клетки инкубировали 2 суток при температуре 37°С в атмосфере 5% СО2 в термостате ТС-1/80 СПУ (Россия). Через 2 суток в каждой лунке с помощью инвертированного микроскопа регистрировали ЦПД в монослое клеток и определяли наличие вируса в среде культивирования по реакции гемагглютинации (РГА) с 1% эритроцитами кур.
Результаты и обсуждение
Выяснено, что используемые в опыте препараты были нетоксичны или слабо токсичны для клеток MDCK и в разной степени подавляли вирусы гриппа используемые в опыте (таблица 1). Наименьшей токсичностью для клеток MDCK обладали препараты на основе штаммов Bt АК-1 (В-1272) и Bt АК-2 (В-1273), наиболее выраженной токсичностью обладал препарат штамма Bt ssp. kurstaki АК-5 (В-1276), проявляющейся до 10 разведения (таблица 1).
Таблица 1. Испытание образцов на токсичность относительно клеток MDCK
Образец (КЖ штамма) Исходная концентрация Разведения Контроль клеток
в 2 раза в 5 раза в 10 раз в 20 раз
В-1272 + + + + - - - - - - - -
В-1273 + + - - - - - - - - - -
В-1274 + + + + + + - - - - - -
В-1276 + + + + + + + + - - - -
Обозначения: + есть токсичность; - нет токсичности препарата (2 повтора опыта).
В тесте на определение противовирусной активности наиболее результативным относительно вируса гриппа человека A/Aichi/2/68 (H3N2) оказались штаммы Bt ssp. kurstaki АК-5 (В-1276) и штамм Bt АК-1 (В-1272). По отношению к вирусу гриппа птиц A/chicken/Kurgan/05/2005 (H5N1) лучший антагонистический результат показали штаммы Bt ssp. fmitimus АК-3 (В-1274) и Bt ssp. kurstaki АК-5 (В-1276) (таблица 2). Следует отметить также, что исследуемые препараты обладали выраженной РНК-азной активностью, что может явиться одной из причин подавления ими размножения РНК-содержащих вирусов, к которым относятся вирусы гриппа.
Таблица 2. Противовирусная активность препаратов
Образец (КЖ штамма) Титр вируса в lg ТЦД50 /мл че рез 48 ч (профилактическая схема)
A/Aichi/2/68 (H3N2) A/chicken/Kurgan/05/2005 (H5N1)
Опыт 1 Опыт 2 Опыт3 Опыт 1 Опыт 2 Опыт3
В-1272 0 0,5 0 2,5 3,3 3,5
В-1273 2,5 3,0 2,1 2,4 3,0 3,1
В-1274 2,5 3,2 2,0 1,3 1,7 2,0
В-1276 0 0 0 0 0,6 0,7
Контроль вируса 3,5 4,0 3,0 6,5 7,0 7,2
Прмечание: при исследовании противовирусной активности образцы были разведены в 2 раза.
Поиск действующего начала препаратов Bt проводили путем фракционирования компонентов культуральной жидкости штаммов с последующим определением специфической активности. В качестве методов фракционирования использовали ионообменную хроматографию (разделение по заряду), ультрафильтрацию (разделение по молекулярной массе), высаливание сульфатом аммония. Предварительный анализ отдельных полученных фракций подтвердил наличие высокой противовирусной активности исследуемых метаболитов штаммов Bt, работы по их выделению и идентификации будут продолжены.
В результате проведенных исследований показано, что препараты, приготовленные на основе КЖ испытанных штаммов Bt, эффективно подавляют размножение вируса гриппа человека A/Aichi/2/68 (H3N2) и вируса гриппа птиц A/chicken/Kurgan/05/2005 (H5N1) на клетках MDCK, что позволяет считать их перспективными для дальнейшей разработки противовирусных препаратов.
Литература
1. Патент РФ № 2405821. Опубликовано: 10.12.2010 Бюл. № 34.
2. Патент США №6528480, МПК А0Ш 63/00, опубл. 04.03.2003.
Баранова Т.В.1, Воронин А.А.2, Кузнецов Б.И.3
'Кандидат биологических наук, научный сотрудник; 2кандидат сельскохозяйственных наук, директор Ботанического сада;
3научный сотрудник, Воронежский государственный Университет
АДАПТАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ИНТРОДУЦЕНТОВ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ К ГЛОБАЛЬНОМУ
ПОТЕПЛЕНИЮ
Аннотация
Изучены фенологические характеристики однолетних растений в Центральном Черноземье как наиболее чувствительные. Выявлено увеличение продолжительности цветения в связи с более ранним его началом и более поздним окончанием у засухоустойчивых растений, и сокращение его продолжительности из-за недостатка влаги у незасухоустойчивых.
Ключевые слова: фенологические характеристики, интродуценты, продолжительность цветения, сумма эффективных температур
Baranova N.V., Voronin A.A., Kuznetsov B.I
'Candidate of Biological Sciences, Scientific collaborator; 2Candidate of Agricultural Sciences, Director of Botanical Garden;
3Scientific collaborator, Voronezh State University
ADAPTIVE CAPACITY OF INTRODUCENTS IN BLACK SOIL REGION TO GLOBAL WARMING
Abstract
The study was made about phenological characteristics of summer species as more sensitive in Black Soil Region. It has been shown an increase in the duration of flowering due to its earlier start and later at the end of the drought-tolerant plants, and the reduction of its duration due to lack of moisture of the undrought-tolerant same.
Keywords: phonological characteristics, introducents, duration of flowering, sum of effective temperatures
Большинство однолетних декоративных растений является интродуцентами в условиях Центрального Черноземья, поэтому они приспосабливаются к непривычным условиям существования. В последние годы отмечается тенденция к глобальному
71
потеплению и иссушению климата [1, 2], что особенно сильно отражается на слабо адаптированных организмах. Интродуценты в большей степени подвержены внешнему воздействию, чем аборигены. Границы нормы реакции определены генотипом, поэтому в новых климатических условиях организм не может выйти за эти рамки, его адаптация происходит только в пределах нормы реакции. Поскольку фазы вегетации, цветения, плодоношения могут существенно изменяться у интродуцентов в новом для них районе, имеющих иные почвенные и климатические условия, большое значение имеют фенологические наблюдения. Глобальные изменения климата отражаются на таких чувствительных показателях растений, как фенологические. Поэтому достаточно актуально исследование поведения интродуцентов в условиях потепления климата, что важно при их дальнейшем использовании в озеленении на изучаемой территории.
В 2007 году многие однолетники: доротеантус (Dorotheanthus), лаватера трехмесячная (Lavatera trimestris L.), львиный зев (Antirrhinum majus L.), петуния гибридная (Petunia hybrida Vilm.), астра китайская (Callistephus chinensis (L.) Ness), некоторые сорта календулы лекарственной (Calendula officinalis L.), бархатцев отклоненных (Tagetes patula L.) в условиях Центрального Черноземья зацветали на 10-20 дней ранее, чем в 2006 году, а продолжительность цветения сокращалась на 8-16 дней (особенно у различных сортов астры китайской, доротеантуса) при посеве в одинаковые сроки. Анализ фенонаблюдений показал ускорение наступления фазы цветения и увеличение ее продолжительности в связи с большей суммой эффективных температур в мае-июне в 2007 г. по сравнению с 2006. Но у некоторых растений (долгоцветов) агератума мексиканского львиного зева, сальвии блестящей в 2007 г. при более раннем начале, цветение продолжалось до заморозков, поэтому увеличилась общая продолжительность этой фазы. Перечисленные растения-долгоцветы достаточно засухоустойчивы, конец и продолжительность их цветения в большей степени определяется не режимом влажности, а временем наступления первых осенних заморозков, поэтому удлинился период их цветения.
В 2008 г. в связи с более жесткими погодными условиями (засухой и высокой температурой), с одной стороны, отмечалось сокращение продолжительности цветения по сравнению с 2007 г. у доротеантуса, лобелии эринус, агератума мексиканского, петунии гибридной, сальвии блестящей (Salvia splendens Ker Gawl.) до 30 дней; мирабилис (Mirabilis jalapa L.), разных сортов циннии изящной (Zinnia elegans Jacq), бархатцев до 20 дней; некоторых сортов календулы лекарственной, амаранта гангского до 10 дней. С другой стороны, наблюдалось увеличение продолжительности цветения у культур, размножающихся самосевом: мака снотворного, эшшольции калифорнийской, никандры физалисовидной, силены на 30 дней; мачка желтого на 14 дней; амаранта метельчатого на 20 дней; а также высеянных в открытый грунт видов: амаранта гибридного на 9 дней; амаранта трехцветнаго на 11 дней; разных сортов бархатцев на 7-10 дней; астры китайской на 7-20 дней. Цветение растений, выросших из самосева в 2008 г. началось на 14-20 дней ранее, чем в 2007 г. и на столько же раньше, чем у высеянных в открытый грунт. Растения из самосева не претерпевают пересадку, которая может задерживать начало цветения, поэтому их развитие определяется только погодными условиями. Они обладают наибольшей интродукционной устойчивостью. В 2008 г осадки выпадали в основном в марте-мае, а затем в июле и сентябре, т.е. в более благоприятное время для развития растений, чем в 2007 (когда влажным был только июнь). Однако достаточный запас почвенной влаги (в весенний период), своевременный полив и осадки, приходящиеся на фазы бутонизации и начала цветения в 2007 г., позволили нормально развиваться растениям и зацвести в обычные сроки (календула лекарственная, цинния изящная, петуния гибридная) или немного ранее (лобелия эринус, сальвия блестящая, бархатцы отклоненные). В 2008 г. июнь был сухой и жаркий, что неодинаково повлияло на начало цветения у различных видов. У тех растений, которые к этому времени уже достигли бутонизации высокая температура ускорила цветение, как у культур размноженных самосевом (мака снотворного, эшшольции калифорнийской, никандры физалисовидной, силены, мачка желтого, амаранта метельчатого, сортов календулы лекарственной «Каблуна», «Зеленое сердце»), так и у выращенных через рассаду (бархатцев отклоненных и прямостоячих, астры китайской, лобелии эринус). Поэтому ускорение начала цветения в 2008 г., с одной стороны, может быть связано с погодными условиями, а с другой стороны - с адаптацией к высокой температуре и низкой влажности в Центральном Черноземье тех растений, которые формировали семена в данной зоне в засушливом 2007. Задержка начала цветения в 2008 г. отмечалась у доротеантуса маргаритковидного, агератума мексиканского, сальвии блестящей, амаранта гантского, мирабилис ялапа, львиного зева, посеянных в одинаковые сроки в 2007-2008. Более поздние сроки достижения необходимой суммы эффективных температур в 2009 г., чем в 2007-2008 гг. и недостаток влаги в апреле (во время посева и ранней высадки в грунт) способствовал еще большей задержке цветения, чем в 2008 г. у агератума мексиканского львиного зева, сальвии блестящей, петунии гибридной, лобелии черешковой. В 2009 г. наиболее сильно изменились сроки цветения у доротеантуса, астры китайской, календулы лекарственной, лаватеры трехмесячной.
Таким образом, отмечается ускорение наступления фазы цветения (по сравнению с 2006 г) у однолетников, размножаемых безрассадным способом на 1-2 недели и самосевом - на 2-3 недели, что определяется более ранним достижением необходимой суммы эффективных температур в 2007-2008 гг., большей интродукционной устойчивостью и приспособленностью к условиям окружающей среды. Данные растения не претерпевают пересадку, которая может задерживать начало цветения, их развитие определяется только погодными условиями (необходимой суммой эффективных температур и влажностью). В условиях Центрального Черноземья самосевом размножаются представители семейств Asteraceae (Callistephus chinensis (L.) Ness., Calendula officinalis L.), Amaranthaceae (Amaranthus paniculatus L., Celosia argentea L.), Papaveraceae (Papaver somniferum L., Glaucium flavum Crantz, Eschscholzia californica L.). Данная группа растений холодостойка и заморозкоустойчива. Их фенологические характеристики напрямую отражают ежегодные климатические колебания. Цветение однолетников, размножаемых рассадным способом, иногда задерживается в связи со стрессом, который испытывают растения из-за пересадки и перемен погоды. В условиях глобального потепления у засухоустойчивых растений отмечается увеличение продолжительности цветения в связи с более ранним его началом и более поздним окончанием (при наступлении осенних заморозков), а у незасухоустойчивых - сокращение его продолжительности из-за недостатка влаги в весеннее-летний период.
Литература
1. Курец В.К., Дроздов С.Н. Прогноз влияния возможного потепления климата на некоторые виды растений Субарктики и его хозяйственные последствия // Адаптация, рост и развитие растений. Петрозаводск: Корельский научный центр РАН, 1994. С. 153 - 157.
2. Фадеева И.В., Фирсов Г.А. Индикационное значение фенологического ряда зацветания Alnus incana в фитостационаре Санкт-Петербургской лесотехничекой академии // Дендрология в начале XXI века: материалы Междунар. научн. чтен. памяти Э.Л. Вольфа. Санкт-Петербург, 2010. С. 210 - 214.
Воронин А.А.1, Сафонова О.Н.2, Воронина В.С.3
1 Кандидат сельскохозяйственных наук, директор Ботанического сада; 2 ведущий биолог; 3 лаборант, Воронежский
государственный университет
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТРОДУКЦИИ ВИДОВ РОДА ASTRAGALUS В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО
ЧЕРНОЗЕМЬЯ
Аннотация
72
