name: Эколого-биологические эффекты воздействия оксида графена на микроклональные проростки гибрида тополь белый × осина и березы пушистой
keyword_list: наночастицы токсичность морфометрические показатели гибрид тополь белый × осина береза пушистая гистоморфологические, биохимические, фотосинтетические показатели выживаемость микроклональные проростки токсическое воздействие оксид графена
abstract: Целью исследований являлась оценка воздействия суспензий нанопластин оксида графена на выживаемость, а также морфометрические, гистоморфологические, фотосинтетические и биохимические параметры микроклональных проростков гибрида тополь белый × осина и березы пушистой на стадиях введения в культуру, мультипликации, укоренения и адаптации для определения пределов толерантности организмов растений к данному фактору для прогнозирования возможных отдаленных токсических эффектов.
  Для определения эколого-биологических реакцийрастений на воздействие наночастиц оксида графенапри клональноммикроразмножени, в лабораторных условиях готовили суспензиюнаночастицоксида графена размером 0,1 до 3 мкм и толщиной менее 1 нм., что подтверждено спектроскопией комбинационного рассеяния, сканирующей электронной микроскопией и атомно-силовой микроскопией, в концентрации10 г/л,с последующим ееразбавлением средами МС и WPM. Итоговое содержание наноматериала в средах на этапе введения в культуру: 0,75; 1,5; 3; 6 и 15 мкг/л в MС; на этапе мультипликации - 1,5 мкг/л в MС; на этапе укоренения - 1,5 мкг/л в WPM. Исследование стабильности питательных сред, содержащих оксид графена, проводили для свежеприготовленных сред, а также сред, выдержанных 3 месяца, где не выявлено выраженных очагов скопления углерода, что говорит о равномерном распределении наноматериала в матрице среды.
  В качестве объектов исследования были выбраны распространенные лесные культуры – гибрид тополя белого × осины, а также береза пушистая в условиях тканевой культуры. Данные объекты выбраны в связи с их ценными фенотипическими признаками, такими, как высота и форма ствола, а также засохоустойчивостью (на примере засухи 2010 года) и устойчивостью к сердцевинной гнили, и, соответственно, с перспективностью получения на их основе микроклонального посадочного материала с улучшенными свойствами.
  На этапе введения в культурумикропроростков гибрида тополь белый × осина и березы пушистой при использовании оксида графена в составе культивационной среды, установлено положительное влияние ОГ в концентрации 1,5 – 15 мкг/л на защищенность клонов от фитопатогенов, а также повышение выживаемости проростков при 1,5 – 6 мкг/л. Однако стимуляция дальнейшего роста отмечена только в вариантах 1,5 и 3 мкг/л, а при 15 мкг/л наблюдалось подавление их развития.Концентрация 0,75 мкг/л не оказывала воздействия на растения. 
  Анализ показателей микропроростков гибрида тополь белый × осина и березы пушистой на этапе мультипликации под воздействием 1,5 мкг/локсида графена в составе культивационной среды, показал разнонаправленное стимулирующее действие.
  На этапе укоренениямикроклонов гибрида тополь белый × осина и березы пушистой под воздействием оксида графенаотмечена видоспецифичность эколого-биологических реакций древесных растений: установлено, что береза пушистая проявляет большую устойчивость к оксиду графена, чем гибрид тополь белый х осина.
  По итогам исследования на этапе адаптации доказано, что раствор оксида графена в концентрации 1,5 мкг/л в целом не оказал существенного влияния на растения –регенеранты гибрида тополь белый × осина и березы пушистой, в то время как при обработке растений раствором, содержащим 3 мкг/л оксида графена отмечено негативное влияние на все анализируемые показатели.
  Таким образом, наиболее эффективным для стимуляции микропроростков гибрида тополь белый × осина и березы пушистой является использование оксида графена в концентрации 1,5–3 мкг/л в составе культивационных сред на стадиях введения в культуру и мультипликации. Использование наноматериала в более высоких концентрациях и на более поздних стадиях приводит к развитию токсических эффектов, проявление которых видоспецифично. 
  Бионакопления оксида графена в концентрации 3 мкг/л электронно-микроскопическим анализом в экспериментальных растениях не обнаружено, что, вероятно, связано с достаточно крупным размером его чешуек, затрудняющих проникновение в организм растения через корневую систему.
chairman_dissertation_council.name: Николай
chairman_dissertation_council.surname: Харченко
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор биологических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: APP-1709-2020
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57195760323
chairman_dissertation_council.rinc_id: 465435
chairman_dissertation_council.url: https://orcid.org/orcid-search/search?searchQuery=0000-0001-7645-2642
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7645-2642
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Михаил
organization_supervisor.surname: Драпалюк
organization_supervisor.patronymic: Валентинович
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.35.51
rubrics.name: Антропогенные воздействия на экосистемы
rubrics.code: 34.35.15
rubrics.name: Организм и среда
oecds.code: 01.06.GU
oecds.name: ECOLOGY
speciality_codes.name: Экология (по отраслям)
speciality_codes.code: 03.02.08
supervisors.fio: Гусев А.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор биологических наук
supervisors.speciality_code: Экология (по отраслям)
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Агафонов В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Ботаника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Черникова О.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Экология (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ВГЛТУ, ВГЛТУ ИМ. Г.Ф. МОРОЗОВА, ФГБОУ ВО "ВГЛТУ", ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА"
protection_organization.ogrn: 1033600041584
protection_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
protection_organization.supervisor_surname: ДРАПАЛЮК
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАЛЕНТИНОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Р. ДЕРЖАВИНА", ТГУ ИМ. Г.Р. ДЕРЖАВИНА
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Р. ДЕРЖАВИНА"
author_organization.ogrn: 1026801156689
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: СТРОМОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения