Учёные кафедры биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева совместно с коллегами из ФГБНУ ВНИИСБ и ИФР РАН изучили влияние активных форм кислорода на процесс опыления и развития растения в условиях in vitro на примере клонов петунии (P. Hybrida E. Vilm.) из лабораторной коллекции.
Активные формы кислорода (АФК) — это разнообразные высокоактивные молекулы кислорода, которые образуются в результате физиологических процессов в клетках растений. Наиболее распространенными считаются супероксидный радикал, перекись водорода и гидроксильный радикал. АФК воздействуют на клеточные компоненты и процессы, изменяя жизнедеятельность растений: в низких концентрациях поддерживают и контролируют нормальные клеточные функции, а в высоких могут привести к окислительному стрессу и повреждению клеток.
Один из ключевых элементов репродуктивной системы растения — мужской гаметофит. Он играет важную роль в процессе опыления и развития. Однако механизмы прорастания и развития мужского гаметофита изучены не до конца. Именно в этом контексте становится актуальным изучение влияния активных форм кислорода на эти процессы.
В Тимирязевке провели серию экспериментов с использованием мужских гаметофитов петунии и определили, что активные формы кислорода действуют как регуляторы процессов прорастания пыльцы и роста мужского гаметофита. Оптимальные концентрации АФК (1-10 микромоль перекиси водорода) способствуют ускорению прорастания пыльцы и стимулируют развитие мужского гаметофита. Однако при избыточном образовании активных форм кислорода наблюдаются негативные последствия: повреждение клеточных мембран, дезактивация ферментов и замедление роста мужского гаметофита.
Исследователи пришли к выводу, что АФК являются необходимый компонентом в регуляции полярного роста мужского гаметофита. Но все подробности действия АФК в растущих пыльцевых трубках до сих пор не ясны.
