Лаборатория молекулярной и экологической физиологии

Плановая тема 123022200048-0: «Молекулярные и клеточные механизмы стрессоустойчивого развития и продукционного процесса у таксонов Embryophyta с различной эволюционной историей» (2023–2027 гг.). Руководитель О. В. Войцеховская

Биологическое разнообразие наземных растений (Embryophyta), принадлежащих к отделам как наиболее древним, так и возникшим в эволюции относительно недавно, демонстрирует широкий спектр адаптивных механизмов к самым разным экологическим и климатическим условиям, господствовавшим в течение истории Земли в то время, когда эти таксоны формировались. Эти механизмы, с одной стороны, обеспечивают устойчивость растений к различным стрессовым условиям, а с другой стороны, позволяют достигать в этих условиях высокого уровня продуктивности. Изучение представителей таксонов Embryophyta с различной эволюционной историей открывает новые возможности для выявления и характеристики комплексов регуляторных генов, ферментов и других молекулярных и клеточных компонентов, которые могут обеспечивать стрессоустойчивость и продуктивность растений, в том числе для описания новых, не известных ранее механизмов. Полученные данные смогут пролить свет на эволюцию морфогенеза, фотосинтеза, а также регуляторных путей рецепции и трансдукции сигналов у высших наземных растений.

Новизна данного направления связана с колоссальным отставанием исследований представителей наземных растений, не относящихся к Покрытосеменным, методами молекулярной и клеточной биологии по сравнению с изучением так называемых модельных объектов из таксона Покрытосеменные. Однако, появление и бурное развитие новых методов, в первую очередь, методов секвенирования нового поколения, а также прогресс геномного секвенирования, позволяет в настоящее время расширить спектр видов-объектов исследований молекулярной и клеточной биологии. Работа по теме предусматривает использование анализа транскриптомов, методов биоинформатики, клонирование генов интереса и локализацию экспрессии генов интереса на клеточном уровне с помощью гибридизации РНК-РНК in situ и других методов молекулярной и клеточной биологии. Результаты исследований внесут крупный вклад по следующим научным направлениям, имеющим потенциал для практических приложений: (1) разработка подходов направленной регуляции морфогенеза растений; (2) выявление эффективных механизмов поддержания фотосинтеза и продуктивности в стрессовых условиях; (3) выявление закономерностей развития и продукционного процесса в растительных сообществах; (4) выявление направлений экологической эволюции сосудистых растений; (5) выявление регуляторных генов, позволяющих влиять на рост и развитие растений, с целью получения новых видов продукции, в том числе с принципиально новыми свойствами.