Использование факторов космического полёта для изучения и модификации растений. Кузнецов АА,. Нечитайло Г.С, Юров С.С, ИБХФ РАН 119333 Москва, Россия, - презентация

1 Использование факторов космического полёта для изучения и модификации растений. Кузнецов АА,. Нечитайло Г.С, Юров С.С, ИБХФ РАН Москва, Россия, ул. Косыгина 4, , Условия космической станции дают уникальную возможность для изучения механизмов гравирецепции и осуществления селекции растений.

2 I. Изучение механизмов гравирецепции растений В годах мы провели эксперимент «Магнитогравистат» на космических станциях «Салют 7» и « МИР » В годах мы провели эксперимент «Магнитогравистат» на космических станциях «Салют 7» и « МИР »

3 Магнитогравистат Семена льна, закреплённые на фильтровальной бумаге смачивались водой и проращивались на орбите в установке Магнитогравистат в неоднородном магнитном поле. Семена льна, закреплённые на фильтровальной бумаге смачивались водой и проращивались на орбите в установке Магнитогравистат в неоднородном магнитном поле.. Под действием неоднородного магнитного поля проростки развернулись в сторону убывания градиента магнитного поля. В контроле проростки были полностью дезориентированы. Этот результат хорошо согласуется с общепринятой моделью гравирецепции растений.. Под действием неоднородного магнитного поля проростки развернулись в сторону убывания градиента магнитного поля. В контроле проростки были полностью дезориентированы. Этот результат хорошо согласуется с общепринятой моделью гравирецепции растений.

4 Dynamic factor grad(H |2=10 Oe cm Dynamic factor grad(H |2=10 Oe cm В невесомости крахмальные гранулы – статолиты, находящиеся в специализированных клетках статоцистах, расположенных в чехлике корня, смещались под действием магнитного поля, т.к. они более диамагнитны чем цитоплазма клетки, и запускали механизмы изгиба проростков. В условиях гравитации статоцисты смещаются под действием гравитационного поля, т.к. они имеют большую плотность, чем цитоплазма. В невесомости крахмальные гранулы – статолиты, находящиеся в специализированных клетках статоцистах, расположенных в чехлике корня, смещались под действием магнитного поля, т.к. они более диамагнитны чем цитоплазма клетки, и запускали механизмы изгиба проростков. В условиях гравитации статоцисты смещаются под действием гравитационного поля, т.к. они имеют большую плотность, чем цитоплазма. Измерение магнитных свойств статолитов и расчёты по формуле пондеромоторной магнитной силы F=ΔæVHgradH где, Δæ - разность магнитной восприимчивости частицы, объёма V и среды, позволили определить предельную крови чувствительность проростков льна. Она равна 1/100 g, т.е. растения легко воспринимают возмущения гравитационного поля связанные с вращением Луны. Измерение магнитных свойств статолитов и расчёты по формуле пондеромоторной магнитной силы F=ΔæVHgradH где, Δæ - разность магнитной восприимчивости частицы, объёма V и среды, позволили определить предельную крови чувствительность проростков льна. Она равна 1/100 g, т.е. растения легко воспринимают возмущения гравитационного поля связанные с вращением Луны.

5 Магнитгравистат –Колумбия 2002 г

6 II. Физические факторы космического полёта дают уникальные возможности для селекции растений. Семена. В опытных плодах в 1-ом поколении образование семян проходило с большими нарушениями. Обобщенные результаты по опытным плодам показали: нормальных семян было 44,5%, а не сформировавшихся- 55.5%.. Наличие в полётных вариантах повреждённых семян указывает на несбалансированность генетического аппарата зародышей семян, которые вызваны хромосомными перестройками (делеции, крупные и протяженные, вставки и множественные повреждения). В контроле такие семена полностью отсутствовали. Семена. В опытных плодах в 1-ом поколении образование семян проходило с большими нарушениями. Обобщенные результаты по опытным плодам показали: нормальных семян было 44,5%, а не сформировавшихся- 55.5%.. Наличие в полётных вариантах повреждённых семян указывает на несбалансированность генетического аппарата зародышей семян, которые вызваны хромосомными перестройками (делеции, крупные и протяженные, вставки и множественные повреждения). В контроле такие семена полностью отсутствовали.. Так, хотя радиационный фон на пилотируемых орбитальных станциях мал, но в его составе присутствуют космические частицы, имеющие очень большую энергию до 10 в 21 степени э. в. Получение частиц таких энергий на ускорителях невозможно. Эти частицы не достигают поверхности Земли, т.к. поглощаются атмосферой, но и в космосе таких частиц сравнительно мало. Поэтому мы провели эксперименты по длительному экспонированию сухих семян помидор- Lycopersicon esculentum Mill. на космической станции «МИР» с длительностью полёта шесть лет (1993 – 1998 гг.). Затем были проведены физиологические и генетические исследования.. Так, хотя радиационный фон на пилотируемых орбитальных станциях мал, но в его составе присутствуют космические частицы, имеющие очень большую энергию до 10 в 21 степени э. в. Получение частиц таких энергий на ускорителях невозможно. Эти частицы не достигают поверхности Земли, т.к. поглощаются атмосферой, но и в космосе таких частиц сравнительно мало. Поэтому мы провели эксперименты по длительному экспонированию сухих семян помидор- Lycopersicon esculentum Mill. на космической станции «МИР» с длительностью полёта шесть лет (1993 – 1998 гг.). Затем были проведены физиологические и генетические исследования. Всхожесть: Выживаемость семян, экспонированных 6 лет в условиях космического полёта составляла 26,8%, а в контрольном варианте 58,3%. Всхожесть: Выживаемость семян, экспонированных 6 лет в условиях космического полёта составляла 26,8%, а в контрольном варианте 58,3%.

7 Было получено 9 оригинальных мутантов, не имеющих аналогов в каталоге Международной ассоциацией по генетике томатов.. В плодах второго поколения томатов, выросших из семян 6 лет экспонированных на орбитальной станции МИР, было обнаружено содержание каротиноида- ликопена в 5 -6 раз больше чем в контрольных вариантах..Этот эффективный витамин- антиоксидант интенсивно исследуется и применяется в последнее время, в частности, как противораковый препарат

8 Благодарим за внимание