Достижения

Лаборатория прикладной биофизики и биохимии

Важнейшие результаты:

  • Изучены мембранные аспекты регуляции биогенеза фотосинтетического аппарата на стадии перехода растения от гетеротрофного к автотрофному развитию. Показано, что на ранних этапах биогенеза фотосинтетических мембран используются белки этиопластов.
  • Получены доказательства возможности синтеза апобелков реакционного центра фотосистемы 1 и светособирающего комплекса фотосистемы 2 в отсутствие хлорофилла. Обнаружены различные механизмы фоторегуляции синтеза пигментной и белковой составляющей комплекса фотосистемы 1.
  • Доказано участие протохлорофиллидоксидоредуктазы (ПОР) в биосинтезе хлорофилла в зеленых растениях. Обнаружена гетерогенность локализации внутрипластидной ПОР: фермент обнаружен в пластидной оболочке и на внешней стороне тилакодов гран. Показано, что ПОР стабильна только в комплексе с ферментами системы биосинтеза хлорофилла.
  • Обнаружена динамичность системы внутренних мембран этиопластов и показана важная структурная роль каротиноидов виолаксантинового цикла в процессе агрегации-дезагрегации комплексов протохлорофиллида с белками.
  • Установлено, что взаимодействие генетической, фитогормональной и фоторецепторной систем регуляции процессов роста и формирования аппарата фотосинтеза у злаковых растений определяется уровнем дифференцировки фотосинтезирующей ткани и действием факторов внешней среды.
  • Доказана зависимость эффективности стрессовых воздействий (гипертермия, обезвоживание) на структуру и функции внутрипластидных мембран злаков от стадий биогенеза хлоропластов и ключевая роль функционирующего фотосинтетического аппарат в защите растений в условиях стресса.
  • Установлено стабилизирующее действие низкоинтенсивного света на структурно-функциональное состояние фотосинтетических мембран ячменя при гипертермии и явление перекрестной адаптации аппарата фотосинтеза при последовательном действии гипертермии и высокоинтенсивного света.
  • Обоснована концепция повышения продуктивности и устойчивости растений хлебных злаков на основе оптимизации структурно-функционального состояния фотосинтетического аппарата генетическими и агротехническими методами. Концепция способствует реализации потенциала продуктивности современных сортов зерновых культур в изменяющихся условиях внешней среды.
  • Получены новые научные доказательства ингибирующего влияния нарушений дыхательного метаболизма в зеленых листьях проростков злаков на фотосинтетическую активность хлоропластов, возможным механизмом которого является снижение общего пула АТФ и накопление продуктов фотосинтеза в растительной клетке.
  • Выявлены разные механизмы влияния стрессового гормона – абсцизовой кислоты (АБК) на структурно-функциональное состояние хлоропластов и митохондрий в условиях гипертермии, выражающиеся в защитном действии АБК на процесс фотосинтеза при отсутствии влияния гормона на процесс дыхания.
  • Установлены основные закономерности патогенеза растений томата при инфицировании Fusarium oxysporum. Показана важная роль стрессовых гормонов (этилена, абсцизовой и салициловой кислот) для повышения устойчивости томата при выращивании в защищенном грунте на гидропонике.
  • Установлено фунгицидное действие слаботоксичного препарата Фиталан, созданного на основе растительных алкалоидов и полимерного гидрогеля, на чистые культуры патогенных грибов и естественную микрофлору семян злаков. Показано, что положительное влияние фитофунгицида на урожайность зерновых культур при обработке вегетирующих растений является следствием снижения степени поражения их болезнями на фоне оптимального состояния структурно-функциональной активности фотосинтетического аппарата, уровня антиоксидантной защиты и морфологических показателей растений.
  • Выяснены молекулярно-мембранные механизмы ответной реакции растений ярового ячменя при сочетанном действии гипертермии и патогена Вipolaris sorokinianа (Sacc.) Shoem. − возбудителя широко распространенного заболевания темно-бурой пятнистостью. Научно обоснован метод тестирования фитопатогенного заражения ярового ячменя Bipolaris sorokinianа (Sacc.) Shoem. с использованием показателей окислительного стресса, что существенно упрощает процедуру диагностики заболевания.
  • В условиях in vivo и in vitro обнаружена видоспецифичность действия салициловой кислоты (СК) как индуктора синтеза растительных антиоксидантов полифенольной природы, а также зависимость стимуляции содержания фенольных соединений от степени дифференцировки растительных тканей. Впервые в каллусных тканях красной фасоли и арахиса при выращивании на белом свету получена стимуляция накопления фенолов в результате действия СК. Установлено, что отсутствие антоцианов является необходимым, но недостаточным условием для СК-индуцированной стимуляции синтеза ресвератрола в культурах тканях арахиса in vitro.
  • Разработаны научные основы использования β-аминомасляной, салициловой кислоты и ее производных, β-1,3-глюкана в качестве иммуномодулирующих агентов, индуцирующих комплекс защитных реакций в растительных клетках, включая активацию салицилатного сигнального пути, и повышающих устойчивость растений ячменя, томата и огурца к фитопатогенам.

    Практические разработки:

    • Разработан комплекс цитологических и физиолого-биохимических показателей тесно связанных с формированием хозяйственно-полезных признаков у пшенично-ржаных (тритикале) и ржано-пшеничных амфидиплоидов (секалотритикум), которые можно использовать в селекционных центрах в качестве маркеров в селекции на продуктивность.
    • Разработаны новые экспресс-методы диагностики устойчивости злаковых растений к гипертермии и обезвоживанию на основе оценки структурно-функционального состояния фотосинтетических мембран и внедрены в учебный процесс БГУ, БГПУ им. Танка, МГЭУ им. А.Д.Сахарова.
    • Разработана рецептура новых пленкообразующих составов для укоренения черенков плодовых культур, содержащих экологически безопасные стимуляторы роста растений, микроэлементы и фунгицид, и обеспечивающих повышение эффективности размножения ценного посадочного материала.
    • Разработаны новые защитно-стимулирующие составы на основе физиологически активных веществ (гуматов, меланоидиновых и кремневых препаратов, янтарной кислоты, терпеновых кислот) в сочетании с микроэлементами и биопрепаратов (Флавобактерин, Ризобактерин) для предпосевной обработки семян зерновых культур, обеспечивающие получение стабильных урожаев зерна и снижение доз внесения фунгицидов на 30-50%.
    • Разработаны новые инновационные приемы возделывания льна масличного и технология повышения засухоустойчивости растений льна-долгунца в Беларуси, включающие предпосевную обработку семян и вегетирующих растений защитно-стимулирующими составами, содержащими наряду с фунгицидами полимеры (ВРП-3, Экогум-филм), регуляторы роста (экосил, экосил форте, гидрогумат) и микроэлементы в хелатной форме (микросил, микростим, цинк-медь-комплекс), что обеспечивает получение стабильных урожаев и повышение качества льнопродукции.
    • Разработаны новые высокоэффективные методы защиты растений томата и огурца при фузариозном увядании в условиях гидропоники, основанные на стимуляции защитных механизмов растительного организма и способствующие повышению выживаемости растений при фузариозном увядании до 60-90%.
    • Разработана технология применения фитофунгицидного препарата Фиталан в посевах ярового ячменя и озимого тритикале, обеспечивающая урожайность на уровне интенсивной технологии и защиту растений от болезней на уровне 65-70%. В полевых и производственных условиях установлена конкурентоспособность препарата Фиталан со стандартными фунгицидами Альто супер и Рекс дуо, используемыми в современных технологиях возделывания злаков.
    • Разработаны иммуномодулирующие составы серии ИММУАКТ, содержащие разные иммуномодулирующие агенты - β-аминомасляную, салициловую кислоту и ее производные, β-1,3-глюкан и высокоэффективная экологически безопасная технология повышения устойчивости растений ярового ячменя к заболеванию темно-бурой пятнистостью с их использованием, способствующая повышению урожая зерна на 3-5 ц/га и минимизации использования дорогостоящих пестицидов. В полевых условиях доказана высокая эффективность разработанной технологии защиты растений ярового ячменя от фитопатогенов, превышающая уровень стандартных фунгицидов Амистар, Адексар и Рекс Дуо.

    Технологии:

    1. Адаптивная технология возделывания озимой ржи (1999).
    2. Адаптивная технология возделывания ярового ячменя на основе Ризобактерина (2000).
    3. Адаптивная технология возделывания ярового ячменя на основе Мальтамина (2001).
    4. Адаптивная технология возделывания ярового ячменя на основе препаратов кремня (2003).
    5. Адаптивная технология возделывания яровой пшеницы на основе препарата «Инкор», способствующая повышению засухоустойчивости растений (2006).
    6. Адаптивная технология возделывания озимой пшеницы на основе препарата «Сейбит-П», способствующая повышению засухоустойчивости растений (2006).
    7. Технология возделывания яровой пшеницы сорта «Дарья», предусматривающая предпосевную обработку семян защитно-стимулирующей смесью на основе препарата «Таболин» (2007).
    8. Технология возделывания ярового ячменя сорта «Дзивосны», предусматривающая предпосевную обработку семян защитно-стимулирующей смесью на основе препарата Кремвид (2007).
    9. Технология возделывания озимой пшеницы сорта «Сюита», предусматривающая предпосевную обработку семян защитно-стимулирующей смесью на основе препарата «Сейбит-П + БИРР» (2007).
    10. Технологии возделывания ярового ячменя сорта Дзивосны, предусматривающая предпосевную инкрустацию семян защитно-стимулирующей смесью, состоящей из препарата Гисинар-М, содержащего микроэлементы в хелатной форме, гидрогумата торфа и протравителя Скарлет (2010).

    К началу страницы