В ЮФУ улучшили алгоритм размножения краснокнижных растений
Созданный учеными Академии биологии и биотехнологий Д. И. Ивановского ЮФУ алгоритм математического моделирования позволит оптимально и точно подбирать нужные концентрации питательных сред для растений. Такую технологию можно будет применять для микроклонального размножения — эффективного способа сохранения генофонда угрожаемых растений.
На сегодняшний день одним из популярных и высокоэффективных методов сохранения генофонда редких и исчезающих видов растений является микроклональное размножение. Благодаря этому методу возможно не только сохранять исчезающие виды растений in vitro («в пробирке» — в искусственных условиях, вне организма или естественной среды), но и исследовать их генетические, физиологические, анатомо-морфологические аспекты биологии, осуществлять определение и выделение вторичных метаболитов, находящих применение в медицине, а также производить количество материала, достаточного для селекции или размножения растений-регенерантов с целью дальнейшей продажи.
На каждом этапе микроклонального размножения растению необходима соответствующая питательная среда. Однако, ученые каждый раз ее подбирают вручную, исследуя множество разных вариаций концентраций для каждого растения, что замедляет и даже усложняет процесс микроклонирования. В связи с этим молодые исследователи Академии биологии и биотехнологий Д. И. Ивановского ЮФУ во главе с кандидатом биологических наук, научным сотрудником Ботанического сада ЮФУ, руководителем молодежной лаборатории «Молекулярная биотехнология растений», запущенной в рамках программы «Приоритет-2030»(нацпроект «Наука и университеты»), Василием Чохели разработали алгоритм, который наиболее приемлем для подбора оптимальной питательной среды для микроклонального размножения растений.
«Несмотря на то, что в мире существует бесчисленное множество видов математического моделирования и математического подбора питательных сред, мы разработали алгоритм, который, на наш взгляд, будет наиболее точен и удобен в использовании. Благодаря четкой схеме алгоритм поможет ученым минимизировать путаницы и позволит более оптимально подбирать концентрации и, соответственно, добиться лучших результатов экспериментов», — рассказал Василий Чохели.
В чем заключается суть — ученые берут несколько вариаций питательных сред, которые отличаются между собой по минеральному составу (макро и микроэлементам), а также концентрацией органических веществ; наличию тех или иных фитогормонов: цитокинины или ауксины, в зависимости от того, что нужно получить в итоге, и их концентрации. Используя различные регуляторы роста и концентрации этих регуляторов, они анализируют все среды и оценивают три главных параметра: минеральное питание, регулятор роста и концентрация регулятора роста. Именно так и подбирается оптимальная среда для исследуемого растения.
«В начале, при исследовании влияния концентраций фитогормонов, используется шаг в 0,5 мг/л. Изначальная безгормональная питательная среда (0 мг/л) выступает в качестве контроля. Затем линейка питательных сред с концентрациями 0,5 мг/л, 1 мг/л, 1,5 мг/л, 2 мг/л. Затем после статистического анализа, когда становится известным наилучшее минеральное питание и наиболее подходящий регулятор роста, и его концентрация, происходит приготовление новой «линейки» питательных сред, но «шаг концентраций» уменьшается до 0,1 мг/л. Так например, было выявлено, что лучше всего подходит среда MS (Мурасиге и Скуга) и фитогормон метатополин в концентрации 1,5 мг/л. Мы ищем более точную концентрацию гормона, при которой растение будет давать наибольший коэффициент мультипликации. Поэтому готовим следующие концентрации: 1,3 мг/л; 1,4 мг/л; 1,6 мг/л, 1,7 мг/л. При желании и возможности исследователя, можно дальше дробить шаг», – пояснил Василий Чохели.
В недавнем исследовании ученые уже протестировали новый алгоритм, изучив с помощью него эффект влияния разных фитогормонов на размножение Копеечника крупноцветкового (Hedysarum grandiflorum Pall.), Иссопа мелового (Hyssopus cretaceus Dubj.), Левкой душистый (Matthiola fragrans Bunge). Было показано, что оптимальной минеральной основой для изучаемых видов является среда Гамборга (В5). В то время, как большинство лабораторий работает с модификациями канонической питательной среды МС. Также было показано, что эффективной заменой синтетического гормона 6-БАП, является фитогормон метатополин. Так, для копеечника крупноцветкового оптимальная концентрация составляет 1мг/л, а для иссопа мелового — 0,5 мг/л.
Для левкоя душистого оптимальная среда В5 с добавлением кинетина в концентрации 1мг/л. По словам ученых, использование таких «мягких» (с низким мутагенным статусом) фитогормонов позволит эффективно сохранять редкие растения в культуре in vitro. Результаты исследования, выполненного при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования России в рамках государственного задания в сфере научной деятельности, изложены в научном журнале Horticulturae.
Telegram 
Дзен 
VK Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно