Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
18 декабря 2017, понедельник, 23:36
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

Пыльца подскажет способы регулировать рост растений

Исследовательская группа апробировала свою разработку на табаке (Nicotiana tabacum)
Исследовательская группа апробировала свою разработку на табаке (Nicotiana tabacum)
Fpalli/Wikimedia Commons

Исследователи из МФТИ, центра «Фундаментальные основы биотехнологии» и МГУ вместе с коллегами из Фрайбургского университета (Германия) придумали быстрый способ подбора веществ, влияющих на скорость роста растений, сообщается в пресс-релизе МФТИ. Они разработали технологию тестирования химических соединений на пыльце, вместо использованного ранее способа многодневного тестирования на семенах.  Это существенно ускорит процедуру подбора микроэлементов  для повышения урожайности сельхозкультур.

Исследовательская группа апробировала свою разработку на табаке (Nicotiana tabacum). В качестве примера они за два часа «просеяли» на своей технологии 1040 исследуемых соединений и нашли среди них 65, которые ускоряли или замедляли рост табака. Раньше процедура отбора таких веществ заняла бы недели, а то и месяцы напряженного труда со сравнительно небольшой производительностью. Технология позволит в короткие сроки находить вещества-модуляторы роста и развития. Подробности приведены в журнале BioMed Central Plant Biology.

А) сбор пыльцы В) получение взвеси С) процесс тестирования D) сбор и анализ данных. Илл.: МФТИ

«Этот метод позволяет в дальнейшем выявить совершенно новые механизмы и молекулярные мишени для избирательного торможения роста вредных и стимуляции роста полезных растений, на что и направлены в настоящий момент исследования нашей международной группы», – рассказывает Сергей Леонов, заведующий Лабораторией разработки инновационных лекарственных средств МФТИ.

Для отбора одного-двух химических соединений, влияющих на скорость развития растений, требуется проверить тысячи (от десятков до сотен тысяч) соединений. Сейчас на исследование эффекта влияния только одного вещества уходит около месяца. Существующий традиционный метод можно назвать «дачным» вариантом. Семена сажают в питательную среду, как на огородную грядку, добавляют тестируемое вещество, как удобрение, и смотрят, как семена развиваются в течение продолжительного периода времени, около двух недель. Эта процедура производится для всей тысячи исследуемых соединений с целью найти самое подходящее вещество – вещество-победитель. На основании того, как быстро развивается семя и появляются побеги, делается вывод, влияет данная химическая молекула на рост растения или нет.

Cотрудники Лаборатории разработки инновационных лекарственных средств МФТИ (слева направо): Роман Чупров-Неточин, автор статьи, и соавторы - Елена Марусич, Сергей Леонов (руководитель лаборатории) и Полина Волынчук. Фото: МФТИ

Ученые выдвинули гипотезу, что при прорастании семян на грядке идут схожие процессы и активируются те же гены, что и при развитии пыльцевых трубок из пыльцевого зерна. Это значит, пыльцевое зерно и семя могут иметь одинаковые мишени воздействия – физиологические механизмы растений, на которые влияет химическое соединение. Однако плюс пыльцевых зерен в том, что их период развития гораздо короче (около двух часов), поэтому тестирование химических соединений можно проводить не на семенах, а на пыльце, что займет часы, а не недели.

Этот прием позволит значительно повысить производительность определения веществ-победителей среди всех исследуемых соединений: анализ около 10 000 соединений занимает одну неделю. К тому же теперь результат оценивается не «на глазок» ученым, а точно – компьютерным анализом цифровых изображений площади пыльцевой трубки. Большую часть работы на себя берет робот. Сначала ученые готовят раствор из пыльцы растения и специальной питательной среды, который распределяется по ячейкам. Туда же добавляются вещества для тестирования. С помощью автоматизированного микроскопа делаются снимки каждой ячейки в начале эксперимента и через определенные промежутки времени.

Каждый снимок обрабатывается специальным софтом, разработанным сотрудниками лаборатории МФТИ совместно со специалистами фирмы Molecular Devices. Программа и делает конечный вывод, является химическое соединение модулятором роста растения или нет. Программа рассчитывает площадь, занимаемую пыльцой на «грядке» (в каждой лунке 384-луночного планшета) в начале и конце эксперимента. После этого она сравнивает результаты этих данных с данными контроля – образца, растущего без какого-либо химического воздействия. Если общая площадь, которую занимает пыльцевое зерно и его пыльцевая трубка в ячейке с веществом, больше, чем в ячейке-контроле, робот дает результат, что вещество является стимулятором роста, а если меньше – ингибитором.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры Дмитрий Страшнов ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.