ИСТИНА

Взаимодействие между мужским гаметофитом и женскими органами цветка – важная фундаментальная и практически значимая проблема. С одной стороны, такое взаимодействие – частный случай межклеточного диалога у растений, который потенциально может расширить сложившиеся представления о сигналинге. С другой стороны, от взаимодействия между пыльцой и тканями рыльца – первого этапа прогамной фазы – зависит успешное оплодотворение и, в конечном итоге, получение урожая плодовых и зерновых культур, а также семенное размножение важных для человека цветковых растений в изменяющихся и зачастую неоптимальных условиях окружающей среды. Механизмы контроля прорастания пыльцевых зёрен различаются у растений с влажными и сухими рыльцами. В первом случае на пыльцу воздействуют факторы, растворенные в жидкости – рыльцевом экссудате. Влажные рыльца характерны для растений из многих семейств (Лилейные, Спаржевые), а в некоторых случаях являются единственным вариантом для всех представителей семейства (Орхидные, Паслёновые, Бромелиевые). Разработанные нами методы сбора и анализа экссудата, выделяемого в очень малых количествах на поверхность фертильных рыльцец, позволили определять присутствие целого ряда веществ, а для некоторых классов веществ – проводить количественную оценку их содержания. Наш анализ был в первую очередь направлен на низкомолекулярные соединения, такие как АФК, неорганические ионы, фитогормоны, производные полиаминов. Для анализа применялся комплекс методов, включая ЭПР-спектроскопию, ВЭЖХ с масс-спектрометрией, спектрофлуориметрию, спектрофотометрию и другие. В исследовании участвовали представители перечисленных выше семейств и некоторых других систематических групп. Полученные результаты позволили, с одной стороны, выявить универсальные паттерны регуляторного воздействия, свойственные в той или иной мере всем изученным растениям. В частности, универсальным свойством оказалась регуляция прорастания пыльцы с помощью АФК и их активная продукция на фертильных рыльцах, а также на более ранних этапах развития рылец. С другой стороны, были обнаружены важные различия в чувствительности пыльцевых зёрен к регуляторным факторам, например, фитогормонам, главным из которых была абсцизовая кислота (АБК). Оптимальная концентрация АБК для прорастания пыльцы соответствовала уровню продукции данного гормона тканями рыльца. В частности, у табака – представителя паслёновых – в экссудате накапливалась абсцизовая кислота, которая в низких концентрациях стимулировала прорастание пыльцы, у лилии же подобного не наблюдалось. Полученные данные в дальнейшем можно будет применять для оптимизации репродуктивного процесса в неблагоприятных условиях среды за счёт обработки цветков низкомолекулярными факторами. На данный момент технологии находятся в стадии разработки. Работа поддержана грантом РНФ, проект 21-74-10054.