CC BY
43
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 9 (18), 2015 I БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
5
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИЗУЧЕНИЕ ЭНДЕМИКА СИБИРКИ АЛТАЙСКОЙ В КУЛЬТУРЕ
Аильчиева Алтынай Ормоновна
Научный сотрудник «Горно-Алтайский ботанический сад», с. Камлак
Сыева Серафима Яковлевна Канд. биол наук, ГНУ
Горно-Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, с. Майма
Аннотация. Важнейшая роль в сохранении растительных богатств, принадлежит ботаническим садам и дендрариям. Они играют важную роль в разработке научной основы для сохранения биоразнообразия растений. Горно-Алтайский ботанический сад занимается изучением и сохранением генофонда флоры Горного Алтая. Осуществляется работа по ресурсной оценке редких, исчезающих и эндемичных видов, выявляется экологическая роль этой категории растений в качестве критерия стабильности горных экосистем. Одной из важнейших задач Горно-Алтайского ботанического сада является исследование природных популяций редких, исчезающих и эндемичных видов и интродукция их в условиях ботанического сада для сохранения бесценного генофонда нашей уникальной флоры. Исследования направлены на выявление перспективных популяций дикорастущих редких растений для использования их в культуре. Если же в результате каких-либо причин происходит исчезновения отдельных видов, то возможен возврат прирученных растений в места естественного обитания - реинтродукция. С этой целью сотрудники сада создают коллекцию редких и исчезающих видов. Изучение и оценка состояния этих видов растений будет способствовать разработке мер по предотвращению негативных изменений в нашем регионе и позволит оптимально использовать растительные ресурсы.
Abstract. The most important role in the conservation of plant resources, belongs to Botanical gardens and arboreta. They play an important role in developing the scientific basis for the conservation of plant biodiversity. Gorno-Altaisk Botanical garden devoted to the study and preservation of the gene pool offlora of the Altai mountains. Work is being undertaken by the resource assessment of rare, endangered and endemic species, revealed the ecological role of this category ofplants as a criterion for the stability of mountain ecosystems. One of the most important tasks of the Gorno-Altai Botanical garden is the study of natural populations of rare, endangered and endemic species and their introduction in the conditions of the Botanical garden for preserving the gene pool of our unique flora. Research aimed at identifying promising wild populations of rare plants for use in their culture. If as a result of any causes of extinction of individual species, the possible return of domesticated plants in natural habitat - reintroduction. To this end, the staff of the garden create a collection of rare and endangered species. The study and evaluation of the status of these plant species will contribute to the development of measures to prevent negative changes in our region and allow the best use of plant resources.
Ключевые слова: Горно-Алтайский ботанический сад, Sibiraea altaiensis (Laxm.) Schneider, эндемик Горного Алтая, интродукция, ценопопуляция, морфология.
Keywords: Mountain-Altay botanical garden, Sibiraea altaiensis (Laxm.) Schneider, is endemic to mountain Altai, introduction, population, morphology.
Изучение редких, эндемичных видов в интродукции для сохранения генофонда нашей уникальной флоры является одной из главных задач ботанических садов. Многие редкие растения, занесенные в Красную книгу (эндемики, реликтовые растения), попадая в условия культуры, проявляют свой интродукционный потенциал, легко размножаются, некоторые дают обильный самосев, что свидетельствует об их адаптации в новых условиях среды. Изучению биологии редких и исчезающих видов Алтая, большинство которых занесено в Красную книгу Республики Алтай в природе и в условиях культуры посвящены работы многих исследователей. Алтайский филиал ЦСБС СО РАН «Горно-Алтайский ботанический сад» (АФ ЦСБС СО РАН) находится в живописной местности, где произрастают уникальные виды растений. Сосновые леса, окружающие территорию ботанического сада, занесены в Зеленую книгу Западной Сибири как эталон лесной растительности.
Зима здесь продолжительная и суровая. Средняя температура зимних месяцев -20°С. Высота снежного покрова 20-25 см. Лето относительно тёплое. Средняя месячная температура воздуха в июле +16,2°С. Среднегодовая температура - 0°С. Общая годовая сумма осадков составляет 500 мм.
В Алтайском филиале ЦСБС СО РАН «ГорноАлтайский ботанический сад» культивируется эндемик Алтая, редкий вид - Sibiraea altaensis (Laxm.) Schneid., включенный в Красные книги Республики Алтай, Алтайского края, Казахстана, как реликт Алтайско-Саянской ботанико-географической
провинции. Род Sibiraea Maxim. принадлежит к подсемейству Spiraeoideae Agardh. (Таволговидные) семейства Rosaceae Juss. Подсемейство Spiraeoideae считается самым примитивным в семействе Rosaceae и с ним связывают происхождение остальных подсемейств. Все они представлены кустарниками, цветки с апокарпным гинецеем из многих плодолистиков и верхней завязью, плод - сборная
6
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 9 (18), 2015 I БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
листовка. Род Sibiraea Maxim. выделен из Spiraea L. Максимовичем в 1879 году. Для рода указываются 4 вида: S. tianshanica (Krassn.) A. Pojark. эндемик Тянь-Шаня; S. croatica Degen встречается в Хорватии и Герцеговине (восточные Альпы); S. tomentosa Diels - в центральном Китае и S. altaensis (Laxm.) Schneid.. S. altaensis впервые описан как Spiraea laevigata Maxim. в 1771 г. из Алтая. Род имеет довольно обширный, но разорванный ареал в Евразии: Северная Югославия, Западная Сибирь, Средняя Азия и Центральный Китай. П. В. Болл (P.W. Ball) относит европейского представителя рода S. croatica Degen к разновидности S. altaensis, хотя местообитания его разделены от азиатских более чем на 5000 км. А.В. Положий и И.М. Красноборов придерживаются для этого вида названия S. altaensis (Laxm.) Schneid., которого мы придерживаемся в данной работе. Род Sibiraea объединяет листопадные двудомные кустарники с гладкими ветвями, покрытыми серой или темнобурой корой, с очередным листорасположением. Листья ланцетные, цельнокрайные, без прилистников. Соцветия с мелкими однополыми цветками белого цвета на длинных кистях, которые собраны в виде метелки. Мужские цветки с горизонтально откинутыми лепестками и превышающими их тычинки, недоразвитые пестики помещаются на самом дне чашечки. Женские цветки с недоразвитыми тычинками. Плоды в виде голых сборных листовок, в каждой листовке 3-6 семян. Отличается S. altaensis от S. tianshanica более длинными листьями до 12 см, имеет голые оси соцветий и гипантий, относительно высокий кустарник до 180 см. Sibiraea altaensis (сибирка алтайская) - двудомный листопадный энтомофильный кустарник со своеобразними широколанцетными, гладкими, серо-зелеными (серопепельными) листьями с закругленными концами 3040 мм длиной и 7-20 мм шириной. Высота растения 0,5-2,5 м с толстыми ветвями, покрытыми темнобурой корой. Соцветие в виде метелок, развивающихся на концах длинных боковых побегов этого года и составленных из простых 5-10 кистей 310 см длиной, выходящих из пазух листьев, размеры которых уменьшаются по направлению кверху. Листовки голые, 5-5,5 мм длиной и 2-2,5 мм шириной. Цветет со второй половины июня до начала июля мелкими белыми цветками в метельчатых соцветиях. Цветки однополые, приятно пахнущие, выделяют нектар, доступный многим короткохоботковым насекомым (пчелы, мухи, жуки). Сибирка алтайская, обладая высокими декоративными свойствами, рекомендуется для использования в зеленых изгородях, бордюров и кулисных насаждений по склонам подверженным водной эрозии. Это зимостойкое, теневыносливое растение, но на свету достигает большей декоративности. Сибирка алтайская на Алтае занимает территорию около 74 тыс. кв. км, обитает в долинах небольших рек на
высоте от 600 до 1400 м над уровнем моря, местами образует кустарниковые заросли. А. В. Куминова отмечает, что лиственничный лес с подлеском из S. laevigata является эндемичной алтайской ассоциацией, который распространен
преимущественно в западной части Центрального
Алтая и частично проник на Западный Алтай.
Целью исследований является выявить биолого-морфологические особенности Sibiraea altaiensis, выращенных из семян разных ценопопуляций в условиях интродукционного
питомника АФ ЦСБС СО РАН «Горно-Алтайский ботанический сад». Материалом исследований являются растения Sibiraea
altaiensis (Laxm.) Schneider, выращенные в культуре из семян собранных из 3 ценопопуляций (ЦП) в 20072008 годах: ЦП 1 - Усть-Канский район; подножье Ябоганского перевала, долина р. Ело, злаковоразнотравный закустаренный луг, в сообществе преобладают Sibirea altaensis, Pentaphilloides fruticosa, Spiraea trilobata, Geranium pseudosibiricum, Persicaria minor, Hedyzarum neglectum, Ligularia sibirica,
Veronica incana, Pedicularis altaica, Euphorbia pilosa; ЦП 2 - Усть-Коксинский район, окрестности с. Сугаш, западный склон Кырлыкского перевала, парковый лиственничный лес с преобладанием Sibirea altaensis, Pentaphilloides fruticosa, Linaria altaica, Bupleurum multinervi, Geranium pseudosibiricum, Galium boreale, Gentiana macrophylla, Hedysarum neglectum, Trollius asiaticus, Onobrychis sibirica. ЦП 3 - Усть-Коксинский район, окрестности с. Абай, долина р. Кокса, крупнотравный парковый лиственничный лес, где преобладающими видами являются: Sibirea altaensis, Pentaphilloides fruticosa, Dracocephalum nutans, Plantago major, Taraxacum officinale, Trifolium repens. При проведении исследований применяли общепринятую методику изучения растений при интродукции. Посев произведен 25.06.2010г. на интродукционном питомнике АФ ЦСБС СО РАН «Горно-Алтайский ботанический сад» (с. Камлак, Шебалинский район). Посевы замульчировали мелким перегноем и укрыли пленкой до появления проростков. Всхожесть семян, собранных в естественных условиях произрастания, достаточно высокая (в среднем 73%). Всходы появились на 30-й день. Растения ушли под зиму с зелеными листьями и слабо одревесневшими стеблями. Сибирка алтайская светолюбива, чувствительна к недостатку влаги в почве. Вредителями не повреждается. Осенью листья окрасились в буровато-оранжевый цвет.
В таблице 1 отражены морфометрические показатели растений 1-5 годы жизни S. altaensis при интродукции из семян собранных с разных ценопопуляций: ЦП 1 - Ябоганская, ЦП 2 -
Кырлыкская, ЦП 3 - Абайская.
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 9 (18), 2015 I БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
7
Морфометрические показатели
Sibiraea altaensis (Laxm.) Schneid. при интродукции (посев 25.06.2010г.)
Таблица 1
Происхождение семян Высота, см Число листьев, шт. Длина листа, см Ширина листа, см
дата учета 20.09.2010г.
ЦП 1 1,66+0,15 11,6+0,96 1,38+0,13 1,01+0,07
ЦП 2 1,42+0,13 12,7+0,97 1,26+0,13 1,09+0,11
ЦП 3 1,36+0,17 8,8+0,42 1,20+0,16 1,05+0,14
дата учета 10.09.2011г
ЦП 1 9,23+1,62 21,3+2,9 6,12+0,59 1,52+0,05
ЦП 2 8,48+1,37 16,1+1,96 5,86 +0,58 1,79+0,11
ЦП 3 8,13+1,28 18,9+2,28 6,05+0,7 1,84+0,11
дата учета 07.09.2012г
ЦП 1 23,7+1,8 61,3+1,3 9,5+1,0 1,7+0,8
ЦП 2 26,5+1,5 72,1+1,1 7,9+0,8 2,2_+0,8
ЦП 3 17,3+2,0 63,9+2,1 10,8+0,5 2,0+0,9
дата учета 05.09.2013г
ЦП 1 34,7+1,5 67,3+1,1 9,6+1,3 1,8+1,3
ЦП 2 27,5+1,9 74,1+1,1 8,3+0,9 2,5Ц0,3
ЦП 3 19,3+2,5 67,9+1,8 12,2+0,3 2,6+0,4
дата учета 13.09.2014г
ЦП 1 38,3+1,6 76,8+1,4 12,1+1,4 1,9+1,4
ЦП 2 31,5+1,8 89,3+1,5 10,4+1,1 2,1Ц0,4
ЦП 3 26,1+2,2 86,3+1,5 11,2+0,5 2,3+0,7
дата учета 28.08.2015г
ЦП 1 76,7+1,8 396,2+1,8 11,2+1,2 2+1,6
ЦП 2 81,7+2 491,1+1,8 12,6+1,5 2,1Ц1
ЦП 3 72,1+0,5 456,3+2 11,2+0,5 2,2+1
Сибирка алтайская в культуре, выращенная из семян растений разных ценопопуляций, не подвергается болезням, морозоустойчива. Рост и развитие интродуцированных растений в первые годы проходят быстрыми темпами. За вегетационный год высота растений в среднем прибавляется от 9 до 26 см, количество листьев - от 20 до 72 штук на 1 растение. На третьем году жизни S. altaensis еще не достигли генеративного состояния, но имеют уже декоративные свойства - красивые ланцетные сидячие цельнокрайние листья светло-зеленого цвета. Осенью листья окрашиваются в буровато-оранжевокрасный цвет. На четвертый год жизни высота отдельных особей достигла до 35 см, а число листьев до 76 штук на 1 растение. В культуре растения S. altaensis, выращенные из семян, собранных в естественных местообитаниях (прошедшие первичную интродукцию) проявили высокий интродукционный потенциал. Наблюдения продолжаются.
Литература:
1. Красная Книга Республики Алтай (растения) / А.Г. Манеев и др.; под ред. И.М. Красноборова. -Горно-Алтайск: Горно-Алтайская типография, 2007. -с. 134-135.
2. Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения Азиатской России /И.Ю. Коропачинский, Т.Н. Встовская. - Новосибирск: Из-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. - С. 293-398.
3. Соболевская К.А. Биоэкологические основы интродукции представителей некоторых родовых комплексов флоры Южной Сибири / К.А. Соболевская, Е.В. Тюрина, Р.Я. Пленник, В.И. Кузьмин, В.Ф. Израильсон и др.; отв. ред. И.Ю. Коропачинский // Интродукция растений в Сибири. Новосибирск: Из-во «Наука», 1977. - с.28-65.
4. Карнаухова Н.А., Сыева С.Я. Опыт создания искусственных популяций Hedysarum theinum Krasnob. (Fabaceae) / Н.А. Карнаухова, С.Я. Сыева // Растительный мир Азиатской России (вестник ЦСБС СО РАН), №2 (10), 2012 - Новосибирск: Академ. из-во «Гео». - 2012 - с. 142-149.
5. Зеленая книга Сибири. Редкие и нуждающиеся в охране растительные сообщества.-Новосибирск: Наука. 1996. - с. 131-132.
6. Модина Т.Д. Климаты Республики Алтай. Новосибирск, 1997. - 177 с.
7. Флора Сибири. Rosaceae / С.Н. Выдрина, В.И. Курбатский, А.В. Положий; под ред. А.В. Положий, Л.И. Малышева. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - с.20.
8. Flora Europaea. Volume 2. Rosaceae to Umbelliferae. Cambridge University Press, 1968. DjVu, ENG. - 497 p.
9. Определитель растений Республики Алтай / И.М. Красноборов и др.; отв. ред. И.М. Красноборов, И.А. Артемов; Рос. Акад. Наук, Сиб. отд-ние, Ц. сиб. бот. Сад; М-во образования и науки РФ, Горно-Алт.
8
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 9 (18), 2015 I БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Гос. Ун-т. Новосибирск: Из-во СО РАН, 2012. - с. 238-262.
10. Куминова А.В. Растительный покров Алтая. - Новосибирск:, 1960. - с. 234-235.
11. Методика исследований при интродукции лекарственных растений // Лекарственное растениеводство: Обзорная информация. М., 1984. -31 с.
ДЕЙСТВИЕ ЦИСПЛАТИНА НА АКТИВНОСТЬ ПОЛИ(АДФ-РИБОЗО) ПОЛИМЕРАЗЫ 1 В ЯДРАХ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ КРЫС
Асатрян Ануш Левоновна
Аспирант, Ереванский государственный университет, г. Ереван
Аннотация:
Опухолеобразование является сложным и многоэтапным процессом, чаще всего обусловленным бесконтрольным ростом той или иной клеточной популяции вследствие нарушения молекулярных процессов, контролирующих и регулирующих нормальное протекание клеточной пролиферации. Наряду с этим развитие злокачественных новообразований во многих случаях обусловлено нарушениями и неисправностями клеточных механизмов, ответственных за элиминацию перерожденных клеток.
Мишенью многих препаратов, которые в настоящее время широко применяются в лечении злокачественных новообразований, является ядерная ДНК раковых клеток. Одним из наиболее эффективных химиотерапевтических ДНК-алкилирующих препаратов является цисплатин. Эффективность цисплатина связана с повреждением ДНК опухолевой клетки, в результате чего формируются цис-ДДП-ДНК-аддукты, блокирующие репликацию, транскрипцию и клеточную пролиферацию в целом [2, с. 3556].
Поли(АДФ-рибозо)полимераза 1 (ПАРП 1), будучи мощным эпигенетическим регулятором, играет ключевую роль в различных механизмах клеточной гибели [5, с. 822]. В ответ на повреждения ДНК ПАРП 1 активируется более чем в 500 раз [1, с. 250], тем самым способствуя успешной сборке репарационной системы в точках ДНК-разрывов, что в конечном итоге приводит к выживанию клеток [7, с. 6181]. Таким образом, инактивация ПАРП 1 увеличивает цитотоксическое действие цисплатина на опухолевые клетки.
Данные клинических испытаний указывают на проявление половых различий в терапевтическом эффекте ингибиторов ПАРП 1 [6, с. 627].
Актуальной задачей современной медицины является исследование взаимодействия лекарств при сочетанном применении в сложных химиотерапевтических схемах лечения опухолей.
Целью настоящей работы является сравнительное изучение действия терапевтических доз цисплатина на активность и ингибирование ПАРП 1 аллостерическим ингибитором АТФ в клетках печени крыс разного пола и возраста.
Abstract
Tumorigenesis is a complex and multi-stage process, which is most frequently conditioned by the uncontrolled growth of one or another cell population due to disorders in molecular processes which are controlling and regulating the normal process of the cell proliferation. Together with this, in many cases the development of the malignancies is conditioned by the disorders and malfunctions of the cell mechanisms, which are responsible for the elimination of the degenerated cells.
The target of many medications, which are currently used in the treatment of malignancies, is the nuclear DNA of the cancer cells. One of the most effective chemotherapeutic DNA-alkylating agents is cisplatin. The effectiveness of cisplatin is linked with damaging the DNA of the cancer cell, which results in the formation of cis-DDP-DNA-adducts, which block the replication, transcription and cell proliferation in general [2, p. 3556].
Poly (ADP-Ribose) Polymerase 1 (PARP 1), being a powerful epigenetic regulator, plays a key role in different mechanisms for cell death [5, p. 822]. In response to the damage of the DNA, the PARP 1 activity increases for more than 500 times [1, p. 250], thus facilitating the successful assembly of the repair system in the points of DNA breaks, which finally results in the survival of the cells [7, p. 6181]. Thus, inactivation of PARP 1 increases the cytotoxic impact of cisplatin on the cancer cells.
The data of the clinical trials points out at the gender differences in the therapeutic impact of the PARP 1 inhibitors [6, p. 627].
The research on the interaction of the medications during the combined application in complex chemotherapeutic schemes of tumor treatment is a relevant task for the modern medicine.
The goal of this work is the comparative study of the impact of therapeutic doses of cisplatin on the activity and inhibition of PARP 1 by allosteric inhibitor ATP in the liver cells of rats of different gender and age.
Ключевые слова: цисплатин - активность
ПАРП 1 - ингибирование-АТФ - половой диморфизмвозрастные различия.
Keywords: Cisplatin - PARP 1 activity - inhibition - ATP - sexual dimorphism - age-dependent difference.
Методы:
В работе использованы реактивы фирмы Sigma (США). В качестве экспериментальных животных служили самцы и самки белых беспородных крыс 6-и и 10-и недельного возраста. Раствор цисплатина (Cis-DDP) вводили внутрибрюшинно (10 мг/кг веса животного). Животных декапитировали через 48 часов после инъекции препарата. Выделение ядер
