Робота - переможець конкурсу

Цикл наукових праць присвячений вивченню ефектів, спричинених дією кліностатування – умов імітованої мікрогравітації, на біотичну азотфіксацію, зокрема на формування та функціонування бобово-ризобіального симбіозу. Встановлено, що дослідження такої системи потребує проведення тривалого кліностатування (принаймні 50 діб); використання мінерального волокна як замінника ґрунту, вологість якого періодично контролюється; освітлення на рівні 2,5 клк; макросимбіонтом повинна слугувати рослина з генетично визначеними міцним непрямостоячим стеблом та достатньою екологічною пластичністю, зокрема тіньовитривалістю – цій вимозі відповідає люцерна посівна Medicago sativa L. сорту Ярославна. Центральним ядром дисертаційних досліджень став аналіз відмінностей у відповідях люцерни, проінокульованої або непроінокульованої високоефективним штамом Sinorhizobium meliloti 441, на дію умов кліностатування і постійно зміненої орієнтації. Для цього застосовано показники сухої маси надземної частини і кореня рослин, лінійних розмірів різних частин пагона, інтенсивності азотного обміну (азотфіксувальній активності, валового вмісту білку, вмісту нуклеїнових кислот) та фотосинтетичних процесів (вмісту фотосинтетичних пігментів, фотохімічної активності), активності лектиновмісних екстрактів (опосередкованому показникові проходження адаптаційного синдрому рослинами). Відзначено зростання на коренях кліностатованої 50-добової люцерни частки найдрібніших бульбочок (об’єм до 0,1 мм3), яке можна вважати доказом того, що імітована мікрогравітація сприяє не тільки росту, але й закладанню нових бульбочок. Найбільш виразно дія кліностатування та постійно зміненої орієнтації проявилася на активності нітрогенази, яка зростала у 30-добових рослин в порядку: кліностатування<постійно змінена орієнтація<звичайний стаціонар (контроль), а в 50-добових рослин у зворотному порядку. В оброблених S. meliloti 441 рослин на 30-у добу вегетації зафіксовано вищі значення співвідношення РНК:ДНК порівняно з необробленими незалежно від варіанту орієнтації люцерни відносно вектора гравітації. Вміст білку в рослинах того ж віку збільшувався в порядку: контроль<постійно змінена орієнтація<кліностатування. Вплив кліностатування сприяв підвищенню вмісту хлорофілів у листках 30-добової люцерни посівної, а в умовах постійно зміненої орієнтації – також і каротиноїдів. У той же час на 50-у добу експерименту спостерігалась відсутність відмінностей або ж зменшення вмісту фотосинтетичних пігментів за дії кліностатування та незначне підвищення фотохімічної активності. Тенденція до посилення реакції гемаглютинації як у 30-, так і в 50-добових рослин проявлялась у такому порядку: звичайний стаціонар (контроль) <кліностатування<постійно змінена орієнтація. Отримана залежність може свідчити про стресовий вплив зміненої гравітації на рослини, до того ж про високу адаптаційну здатність люцерни посівної до стресорів, спричинених цими умовами. Отже, перші декади експозиції люцерни на кліностаті, а також в умовах постійно зміненої на 180 ° орієнтації впливають на рослини як стресори. Попри це пригнічувальної дії зазначених умов на азотфіксувальні мікроорганізми та нодуляцію коренів люцерни посівної не відзначено. Проведені дослідження дають підстави зробити висновок, що припосівна обробка насіння суспензією S. meliloti 441 може сприяти адаптації люцерни посівної до умов імітованої мікрогравітації протягом 4-5-ої декад росту.