Научная тема: «РЕГУЛЯЦИЯ СТРЕСС-УСТОЙЧИВОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА ИНДУКТОРАМИ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ»
Специальность: 03.01.05
Год: 2010
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
1. Хлорхолинхлорид и холинхлорид повышают устойчивость ФА к УФ-радиации и высоким температурам. Защитное действие хлорхолинхлорида связано с увеличением активности антиоксидантных ферментов и содержания низкомолекулярных антиоксидантов в листьях и хлоропластах. Увеличение пула Н2О2 в листьях растений, обработанных хлорхолинхлоридом, предшествует росту тепловой устойчивости ФА, что предполагает участие АФК в формировании повышенной устойчивости ФА к высоким температурам.

2. Предоблучение растений КС низкой интенсивности повышает устойчивость их ФА к УФ-радиации. Защитное действие КС связано с повышением пероксидазной активности и увеличением содержания УФ-поглощающих соединений в листьях растений. Ключевыми сигнальными интермедиатами в трансдукции сигнала КС являются активная форма фитохрома, а при относительно высоких дозах красного света (~0.3-2 Дж см-2) - также АФК.

3.  Кратковременное тепловое закаливание растений повышает устойчивость ФА к вторичному тепловому стрессу и к свету высокой интенсивности. Закаливание приводит к кратковременному увеличению содержания АФК, с последующим повышением активности антиоксидантных ферментов и скорости темнового дыхания в листьях, а также скорости циклического фотофосфорилирования, что обуславливает повышение стресс-устойчивости ФА.

4. Одним из ключевых путей повышения стресс-устойчивости ФА является увеличение уровня антиоксидантной активности и содержания низкомолекулярных антиоксидантов, регулируемых пулом АФК и других сигнальных интермедиатов, образующихся при обработке растений индукторами защитных систем.

Список опубликованных работ
1.Креславский В.Д., Макаров А.Д., Брандт А.Б. и др. Влияние красного света, фитогормонов и производных дихлорфенилмочевины на выделение этилена хлореллой // Физиология Растений. 1988. Т. 35. № 6. С 1162-1169.

2.Василенко В.Ф., Креславский В.Д., Кузнецов Е.Д. Хлорхолинхлорид как модификатор ряда регулируемых фитохромом процессов роста и фотосинтеза // Доклады АН СССР. 1991. Т. 316. № 6. С. 1512-1514.

3.Kuznetsov E.D., Vasilenko V.F., Kreslavski V.D. Stimulation effects of short-term red light and plant growth retardant on greening and formation of photosynthetic apparatus in wheat seedlings // Plant Physiol. Biochem. 1992. V. 30. P. 559-564.

4.Креславский В.Д., Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д., Музафаров Е.Н. О первичных этапах трансдукции светового сигнала в растительной клетке // Успехи современной биологии. 1993. Т. 113. С. 415-424.

5.Креславский В.Д., Садовникова Н.А, Оловянишникова Г.Д., Столовицкий Ю.М. Спектральные и фотохимические свойства комплексов фотосинтетических пигментов с азотсодержащими n-донорами // Ж. Физической Химии. 1993. Т. 67. №5. С. 1059-1066.

6.Музафаров Е.Н., Креславский В.Д., Назарова Г.Н. Световая и гормональная регуляция фотосинтеза и роста растений. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, монография, 1995. 140 с.

7.Кобзарь Е.Ф., Креславский В.Д., Кузнецов Е.Д., Музафаров Е.Н. Взаимодействие холиновых соединений и фитохромной системы в процессе роста и развития проростков пшеницы // Доклады РАН. 1997. Т. 63. С. 696-698.

8.Kreslavski V.D., Kobzar E.F., Muzafarov E.N. Effect of red radiation, kinetin and linurone on growth and ethylene production in Chlorella // Biologia Plantarum. 1997. V. 39. P. 427-430.

9.Kobzar’ E.F., Kreslavski V.D., Muzafarov E.N. Photomorphogenetic responses to UV radiation and short-time red light in lettuce seedlings // Plant Growth Regulation. 1998. V. 26. P. 73-76.

10.Kobzar’ E.F., Kreslavski V.D., Muzafarov E.N. Red radiation and choline compounds influence growth and greening of wheat seedlings // Photosynthetica. 1999. V. 36. P. 333-340.

11.Кобзарь Е.Ф., Креславский В. Д., Кузнецов Е. Д., Музафаров Е.Н., Оловянишникова Г. Д. УФ радиация и фитохромная система как регуляторы роста и зеленения проростков салата // Доклады АН СССР. 1999. Т. 364. С. 553-556.

12.Kosobryukhov A.A., Kreslavski V.D., Khramov R. N., Bratkova L.R., Shchelokov R.N. Effect of additional low intensity luminescence radiation 625 nm on plant growth and photosynthesis of plants // Biotronics. 2000. V. 29. P. 1-6.

13.Кособрюхов А.А., Креславский В.Д., Храмов Р.Н., Браткова Л.Р., Щелоков Р.Н. Модифицирующее действие низкоэнергетического люминесцентного света 625 нм на рост и фотосинтез растений // Доклады РАН. 2000. Т. 372. №6. С. 827-829.

14.Kreslavski V.D., Balakhnina T.I., Khristin M.S., Bukhov N.G. Pretreatment of bean seedlings by choline compounds increases the resistance of photosynthetic apparatus to UV radiation and elevated temperatures // Photosynthetica. 2001. V. 39. P. 353–358.

15.Ладыгин В.Г., Ширшикова Г.Н., Семенова Г.А., Креславский В.Д. Ультраструктура хлоропластов и рост клеток Chlamydomonas reinhardtii при действии холинхлорида // Биофизика. 2001. Т. 46. №2. С. 256-264.

16.Ширшикова Г.Н., Креславский В.Д., Ладыгин В.Г. и др. Фотосинтетическое выделение кислорода, переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла клеток Chlamydomonas reinhardtii при действии холинхлорида // Биофизика. 2001. Т. 46. С. 647-651.

17.Креславский В.Д., Христин М.С. Последействие теплового шока на индукцию флуоресценции и низкотемпературные спектры флуоресценции листьев пшеницы // Биофизика. 2003. Т. 48. №5. С. 865-872.

18.Креславский В.Д., Иванов А.А., Кособрюхов А.А. Низкоэнергетический красный свет в области длин волн 620-660 нм уменьшает УФ-В-индуцированное уменьшение повреждения фотосистемы II в листьях шпината // Биофизика. 2004а. Т. 49. №5. С. 840-844.

19.Креславский В.Д., Кобзарь Е.Ф., Музафаров Е.Н., Кузнецов Е.Д. Влияние кратковременного красного света и холиновых соединений на рост, зеленение и уровень цитокининов в проростках пшеницы // Доклады Россельхозакадемии. 2004б. №6. С. 3-5.

20.Kreslavski V., Kobzar E., Ivanova E., Kuznetsov E. Effects of short-time red radiation and choline compounds on cytokinin content, chlorophyll accumulation and photomorphogenesis in wheat seedlings // Plant Growth Regulation. 2005. Т. 47. С. 9-15.

21.Балахнина Т.И., Кособрюхов А.А., Иванов А.А., Креславский В.Д. Влияние кадмия на СО2 газообмен, переменную флуоресценцию хлорофилла и уровень антиоксидантных ферментов в листьях Pisum sativum // Физиология растений. 2005. Т. 52. №1. С. 21-26.

22.Креславский В.Д., Аллахвердиев С.И. Механизмы трансдукции фоторецепторного сигнала в растительной клетке. Биологические мембраны. 2006. Т. 23. С. 275-295.

23.Креславский В.Д., Карпентиер Р., Климов В.В., Мурата Н., Аллахвердиев С.И. Молекулярные механизмы устойчивости фотосинтетического аппарата к стрессу // Биологические мембраны. 2007а. Т. 24. №3. С. 195-217.

24.Креславский В.Д., Любимов В.Ю., Шабнова Н.И. и др. Последействие теплового шока на активность фотосинтетического аппарата и перекисное окисление липидов в листьях пшеницы // Доклады Россельхозакадемии. 2007б. №4. С. 5-9.

25.Креславский В.Д., Фомина И.Р., Kособрюхов A.A., Херберт С.К., Бабыкин М.М., Биль К.Я. Эффекты индукторов окислительного стресса на фотосинтетический аппарат мутанта Prq20 цианобактерии Synechocystis sp. PPC 6803 // Биофизика 2007 в. Т. 52. С. 277-286.

26.Храмов Р.Н., Катков Ю.А., Креславский В.Д. и др. Оранжево-красный свет снижает ингибирование ультрафиолетом-А пролиферации фибробластов крыс // Доклады РАН. 2007. Т. 413. С. 1-3.

27.Храмов Р.Н., Катков Ю.А., Креславский В.Д. и др. Оранжево-красный свет снижает ингибирование ультрафиолетом-А пролиферации фибробластов крыс и оказывает дозозависящий эффект на их прикрепление // Биофизика. 2008. Т. 53. С. 294-298.

28.Allakhverdiev S.I., Kreslavski V.D., Klimov V.V., Los D.A., Carpentier R., Mohanty P. Heat stress: An overview of molecular responses in photosynthesis // Photosynthesis Research. 2008. V. 98(1-3). P. 541-550.

29.Воробьев В.А., Храмов Р.Н., Власьянц Г.Р., Синельников Б.М., Каргин Н.И., Кособрюхов А.А., Креславский В.Д. Светопреобразующий материал и композиция для его получения. 2008. Авторское свидетельство. No: WO 2008/111878 А2.

30.Мартиросян Ю.Ц., Кособрюхов А.А., Креславский В.Д. и др. Фотосинтез и продуктивность растений картофеля, выращиваемых в условиях аэропоники при дополнительном освещении светодиодами // Сельхоз. Биол. 2008. №.3. С. 102-104.

31.Фомина И.Р., Креславский В.Д., Иванов А.А., Татаринцев Н.П., Кособрюхов А.А., Биль К.Я. Фотоингибирование в цианобактериях. Роль каталазы-пероксидазы // Труды VIII-ого международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Москва. 2009. Т. 2. С. 323-325.

32.Kreslavski V., Tatarinzev N., Shabnova N., Semenova G., Kosobryukhov A. Characterization of the nature of photosynthetic recovery of wheat seedlings from short-time dark heat exposures and analysis of the mode of acclimation to different light intensities // J. Plant Physiol. 2008. V. 165. P. 1592-1600.

33.Креславский В.Д., Христин М.С., Шабнова Н.И., Кособрюхов А.А. Предоблучение растений красным светом с м=660 нм снимает ингибирующее действие УФ-А на фотосинтетический аппарат // Труды VIII-ого международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Москва. 2009. Т. 3. C. 127-129.

34.Kreslavski V.D., Carpentier R., Klimov V.V., Allakhverdiev S.I. Transduction mechanisms of photoreceptor signals in plant cells // J. Photochem. Photobiol. C. Photochem. Reviews. 2009a. V.10. P. 63–80.

35.Kreslavski V.D., Lubimov V.Yu., Shabnova N.I., Balakhnina T.I., Kosobryukhov A.A. Heat-induced impairments and recovery of photosynthetic machinery in wheat seedlings. Role of light and prooxidant-antioxidant balance // Physiol. Mol. Biol. Plants. 2009b. V.15. .№2. P. 115 -122.

36.Biel., Fomina I.R., Kreslavski V.D., Allakhverdiev S.I. Methods for assessment of activity and stress acclimation of photosynthetic machinery in cyanobacteria and symbiotic microalgae // Protocols on algal and cyanobacterial research (W. Kliner, Nath Bogchi S., Mohanty P. Eds.), Narosa Publishing House. New Delhi. 2009. Chapter 13. 20p.

37.Mohanty P., Kreslavski V.D., Los’D.A., Klimov V.V., Carpentier R., Allakhverdiev S.I. Heat stress: Susceptibility, recovery and regulation // In: Photosynthesis. Plastid biology, energy conversion and carbon assimilation (Eaton-Rye J.J., Tripathy B.C. (Eds). Springer, Dordrecht. The Netherlands. 2010 (in press).

38.Креславский В.Д., Фомина И.Р., Иванов А.А. и др. NaCl-стимулированное фотоингибирование и восстановление фотосинтетической активности мутанта katG- цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 // Биофизика. 2010а. Т.55(2). С. 252–258.

39.Креславский В.Д., Балахнина Т.И., Жармухамедов С.К., Шабнова Н.И., Христин М.С., Любимов В.Ю. Механизм повышения термоустойчивости ФС 2 растений пшеницы хлорхолинхлоридом // Доклады Россельхозакадемии. 2010б. №3. C. 7-10.