Публикация сотрудника отдела Ботанический сад БИН РАН в журнале «Plants»

В мае 2021 года в журнале «Plants» вышла новая статья «The Influence of Manganese on Growth Processes of Hordeum L. (Poaceae) Seedlings», соавтором которой явился старший научный сотрудник отдела Ботанический сад БИН РАН Кирилл Гавриилович Ткаченко:

Tkachenko K., Kosareva I., Frontasyeva M. The Influence of Manganese on Growth Processes of Hordeum L. (Poaceae) Seedlings. Plants. 2021. 10(5): 1009.

Содержание тяжёлых металлов в окружающей среде – в воздухе, воде и почве – неуклонно повышается. Это связано с быстрым развитием и активной работой промышленных предприятий, увеличением количества автотранспорта, ежегодным внесением в почву высоких доз минеральных удобрений.

Группа сотрудников учреждений Санкт-Петербурга и Дубны выяснила, какие сорта одной из древнейших и важнейших продовольственных культур – ячменя, – устойчивы к высоким концентрациям марганца.

Исследование проходило на базе коллекции ячменя ВИР, которая отличается широким эколого-географическим происхождением. Анализ образцов осуществлялся в специально подготовленной водной среде с повышенной концентрацией марганца. Он показал, что высокой устойчивостью отличаются сорта северных и северо-западных территорий – зон распространения кислых почв. Для этих регионов характерны высокие концентрации марганца. Устойчивость северных сортов стало следствием их адаптации к внешним условиям.

В ВИР им. Н.И. Вавилова разработаны методики скрининга генофонда ячменя и других культур на устойчивость к ионам водорода, алюминия и марганца, что позволяет достаточно быстро и с минимальными затратами разделять образцы на группы устойчивости.

Наибольшую устойчивость проявили образцы сортов, представляющих север и северо-запад Российской Федерации, СНГ, а также Швеции и Финляндии. Они могут быть использованы для создания новых устойчивых сортов ячменя. Их использование может снизить потребность в удобрениях. Хуже справлялись со стрессовым фактором сорта из южных регионов. Для них увеличение концентрации марганца привело к уменьшению длины корней и угнетению растений.

У образцов ячменя, показавших устойчивость к марганцу длина корней практически не менялась. По мнению Ирины Косаревой, ее коллег из Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН и Объединенного института ядерных исследований, наличие у этих образцов свойства устойчивости к металлотоксичности диктует необходимость их изучения в почве, обогащенной тяжелыми металлами. Также это представляет большой интерес для дальнейшего изучения генетических механизмов устойчивости растений к этим стрессорам.