Достижения

Лаборатория биофизики и биохимии растительной клетки

Важнейшие фундаментальные положения, установленные работами лаборатории:

Выдвинута и обоснована концепция центров биосинтеза хлорофилла.

Доказана метаболическая гетерогенность хлорофилла в растении.

Обнаружено обновление молекул хлорофилла, протекающее в течение всей жизни зеленого листа.

Установлена возможность взаимопревращения хлорофиллов а и b.

Выявлено сопряжение биосинтеза хлорофилла с хлорофилл-белковыми комплексами фотосинтетического аппарата.

Показано, что регуляция биосинтеза хлорофилла осуществляется по принципу отрицательной обратной связи.

Разработана концепция о независимом функционировании, физическом разделении, участии разных изоэнзимов и разных механизмов контроля систем синтеза хлорофилла и гема в хлоропласте растений, начиная от образования 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК).

Показана принципиальная возможность использования системы   биосинтеза хлорофилла в качестве мишени гербицидов нового поколения – фотодинамических гербицидов.

Разработаны теоретические основы создания   фотодинамических гербицидов, созданы новые композиции этих соединений и технологии их применения в практике сельского хозяйства

    Вскрыт один из механизмов стимуляции ростовых процессов и индукции защитных механизмов растений под действием АЛК, реализующийся путем повышения уровня экспрессии субстрат-индуцируемого гена нитратредуктазы (nar-1), стимуляции ассимиляции неорганического азота, трансформируемого затем в органическую форму, входящую в состав белковых аминокислот и универсального антистрессора – пролина.

    Установлено физическое белок-белковое взаимодействие метилтрансферазы и CHLН-субъединицы магний-хелатазы, что приводит к значительной стимуляции активности рекомбинантной метилтрансферазы в присутствии CHLН-белка.

    Установлено, что предшественники хлорофилла порфириновой природы накапливаются в пластидах в мономерном состоянии, энергетически изолированы от каротиноидов иявляются эффективными индукторами фотодинамических процессов in vivo.

    Выявлен механизм распределения ассимилированного азота между системами синтеза пролина, АЛК и белка в растении с повышенным уровнем активности нитратредуктазы путем переключения метаболизма ассимилированного азота с пути синтеза пролина на системы синтеза хлорофилла и белка.

    Контроль экспрессии ядерных генов, кодирующих ключевые ферменты системы синтеза хлорофилла, обеспечивается взаимодействием сигнальных путей, инициируемых светом, цитокининами и пластидным сигналом.

    Разработаны теоретические основы устойчивости растений к фотоокислительному стрессу, индуцированному эндогенными порфиринами.

    Установлена сопряженность активности магниевого участка биосинтеза растительных тетрапирролов и белков ССК ФС 1 и 2 с активностью АЛК-образующего звена.

    Установлено, что естественный метаболит растительной клетки – АЛК, обладает свойствами регулятора роста и развития растений, в основе действия которого лежит существенное усиление накопления эндогенных фитогормонов цитокининов и стабилизация ряда ферментов синтеза Хл.

    Разработки и внедрения:

    Разработан и внедрен в практику работы цветочно-тепличного комбината г. Минска способ борьбы с мокрицей в розариях.

    Разработан и передан в совхоз «Пиревичи» способ совместного культивирования хлореллы и хламидомонады для использования их в качестве кормовой добавки для с/х животных.

    Разработан способ получения пищевого красителя из отходов производства ягод итехнология его использования для клеймения мясных туш.

    Разработано и изготовлено компактное и экономичное осветительное устройство для культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов и растительных тканей в малых объемах.

    Разработан способ повышения питательной ценности грубых растительных кормов наоснове обработки растений перед скашиванием веществами цитокининовой природы.

    Разработан способ очистки сточных вод производства картофелепродуктов путем культивирования на них одноклеточных водорослей.

    Разработан лабораторный регламент производства биомассы спирулины.

    Получены пигментные мутанты хламидомонады – эффективные продуценты протопорфирина IX.

    Созданы оригинальные композиции фотодинамических гербицидов для борьбы сдвудольными сорняками в посевах злаковых культур.

    Разработана технология ускоренного укоренения черенков ряда декоративных культур сиспользованием физиологически активных соединений культуральной жидкости хлореллы и экстрактов торфа.

    Разработан высокоэффективный способ фотобиологического получения водорода измикроорганизмов.

    Разрабатывается технология выращивания водорослей на шламоотходах ПО«Беларуськалий» с целью снижения себестоимости производства биомассы.

    Разработана безотходная и мало затратная технология получения биологически активной кормовой добавки на основе водорослей (суспензии хлореллы) к рационам кормления сельскохозяйственных животных и птицы.

    Разработан  новый способ повышения продуктивности хлореллы и ее питательной ценности как кормовой добавки к рациону сельскохозяйственных животных, заключающийся в культивировании водоросли в присутствии АЛК и гексилового эфира АЛК.

    Разработаны новые защитно-стимулирующие составы на основе гексилового эфира АЛК для предпосевной обработки семян озимого рапса, льна-долгунца и ярового ячменя методом инкрустации для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

    Разработана лабораторная технология получения растений озимого рапса с повышенным содержанием антоцианов.

    Разработан способ формирования солеустойчивости растений путем повышения активности нитратредуктазы с помощью экзогенной АЛК.

    Приборостроение:

    Создан прибор для определения концентрации водорода в газовой смеси, позволяющий измерять водородобразующую продуктивность микроорганизмов.

    Создан лабораторный макет компьютеризованного прибора типа ПАМ-флуориметр для мониторинга активности фотосинтеза у вегетирующих растений.

    Создается прибор для обнаружения остаточных количеств гербицидов в почве и сельскохозяйственной продукции на основе разработанного в лаборатории биосенсора.

    К началу страницы