http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/172458 2026-04-19T08:13:01Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/173104 Effects of exogenous bacterial quorum sensing signal molecule (messenger) N-hexanoyl- L-homoserine lactone (C₆-HSL) on morpho logical and physiological responses of winter wheat under simulated acid rain Kosakivska, I.V.; Babenko, L.M.; Romanenko, К.О.; Futorna, O.A. This research aims to investigate the influence of foliar treatment by bacterial quorum sensing signal molecule/messenger N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C₆-HSL, 100 ng/ml) on morphological and functional characteristics of Triticum aestivum L. cv. Yatran 60 leaves under simulated acid rain (SAR). Acid rain is one of the most dangerous abiotic stressor, which negatively affects the plant growth and development. It changes the permeability and photochemical activity of membranes, leads to the disruption of a chloroplast ultrastructure, stomata system functioning, reduces CO₂ photofixation. Using the scanning electron microscopy, we identified that, after the foliar treatment by C₆-HSL, the thickness of the leaf cell wall along with the cuticle layer in 20-day-old plants increased by 15 %. Under SAR condition, the plants have suffered the disruption of the cuticular wax layer and uneven wax plates on the epidermis surface, whereas the plants treated with C₆-HSL showed only a partial cracking of the cuticular wax layer, slight disruption of wax plates, and formation of a wax shell. The C₆-HSL-treated plants showed the normal functioning of stomata guard cells and the stabilization in the content of photosynthetic pigments. The protective effect of the foliar treatment with C₆-HSL solution in winter wheat plants under SAR and perspective of its using for the induction of stress resistance has been discussed.; Досліджено вплив фоліарної обробки водним розчином сигнальної молекули-медіатора бактеріального походження N-гексаноїл-L-гомосеринлактону (C₆-ГГЛ, 100 нг/мл) на структурно-функціональні характеристики Triticum aestivum L. сорту Ятрань 60 за умов дії модельованого кислотного дощу (МКД). Кислотні дощі належать до найнебезпечніших абіотичних стресорів, які негативно впливають на ріст і розвиток рослин. Наслідком кислотного дощу є зміна проникності мембран, порушення в ультраструктурі хлоропластів, функціонуванні продихової системи, зниження фотофіксації CO₂ і фотохімічної активності. Методом сканувальної електронної мікроскопії встановлено, що товщина клітинної стінки разом із шаром кутикули у 20-добових рослин, оброблених C₆-ГГЛ, збільшилась на 15 %. Під дією МКД у рослин руйнувався шар кутикулярного воску і нерівнокраї воскові пластинки на поверхні епідермісу, тоді як у рослин, що були оброблені C₆-ГГЛ, спостерігалося лише часткове розтріскування шару кутикулярного воску, незначне руйнування воскових пластинок і формування воскових кірок. У рослин, оброблених C₆-ГГЛ, зафіксоване нормальне функціонування замикаючих клітин продихів і стабілізація у вмісті фотосинтетичних пігментів. Обговорюється захисний ефект фоліарної обробки розчином C₆-ГГЛ рослин озимої пшениці в умовах МКД та перспективи використання цієї речовини для підвищення стресостійкості. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/173103 Influence of nanobiocomposites on the exopo lysac charide matrix of Bacillus strains Safronova, L.A.; Voychuk, S.I.; Brovarska, O.S. The effect of nanobiocomposites of carrageenan and galactomannan — perspective prebiotics on the formation of the extracellular polysaccharide complexes of Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum UCM B-5139 and UCM B-5140 probiotic strains is studied. Analysis of data showed that bacterial strains had differences in the content of various sugar residues within their exopolysaccharide matrices. Both compounds, carrageenan and galactomannan, and their nanocomposites showed a potency to change the content of the extracellular matrix of bacilli probiotic cells. The effect of these compounds depended, presumably, on the natural structural properties of polysaccharides of these strains. However, the synthesis of extracellular polysaccharides by Bacillus probiotic strains was not bloc ked in the presence of the investigated nanocomposites. The obtained results indicate the possible dual (direct and indirect) action of polysaccharides and their nanocomposites in case of their use as the prebiotic components of synbiotic preparations: through the direct biologi cal action on the properties of the mammalian epithelial cells or gut microflora, and indirectly through the changes of properties of the extracellular polysaccharide matrix of probiotic strains.; Вивчено вплив нанобіокомпозитів карагінану та галактоманану — перспективних пребіотиків — на формування позаклітинних полісахаридних комплексів пробіотичних штамів Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum UCM B-5139 та UCM B-5140. Аналіз даних показав, що бактеріальні штами мали різницю у вмісті різних залишків цукру в їх екзополісахаридних матрицях. Карагінан, галактоманан і їх нанобіокомпозити характеризувалися здатністю до зміни вмісту позаклітинного полісахаридного матриксу пробіотичних клітин бацил. Вплив цих сполук залежав, імовірно, від природних структурних властивостей полісахаридів досліджених штамів. Синтез екзополісахаридів пробіотичними штамами не був заблокований у присутності досліджуваних нанобіокомпозитів. Отримані результати свідчать про можливу подвійну (пряму та непряму) дію полісахаридів і їх нанобіокомпозитів у разі їх використання як пребіотичних компонентів синбіотичних препаратів: шляхом прямої біологічної дії на властивості клітин епітелію ссавців або мікрофлори кишечника та опосередковано через зміни властивостей позаклітинної полісахаридної матриці пробіотичних штамів. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/173102 Вплив донора монооксиду вуглецю (CO) на теплостійкість проростків пшениці та генерацію ними активних форм кисню Шкляревський, М.А.; Колупаєв, Ю.Є.; Карпець, Ю.В.; Швиденко, М.В.; Дмитрієв, О.П. Досліджено вплив геміну (донора монооксиду вуглецю (CO), що утворюється за рахунок дії гемоксигенази) на теплостійкість проростків пшениці і можливу участь активних форм кисню (АФК) як посередників у реалізації стрес-протекторних ефектів екзогенного CO. Обробка проростків геміном у концентраціях 0,5—5,0 мкМ спричинювала істотне підвищення їх стійкості до ушкоджувального прогріву (10 хв при температурі 45 °C). За умов дії геміну спостерігалося транзиторне збільшення вмісту пероксиду водню у коренях з максимумом через 2 год від початку обробки. Також тимчасово підвищувалася активність позаклітинної пероксидази. Обробка коренів інгібітором пероксидази азидом натрію усувала як спричинюване дією геміну підвищення активності позаклітинної пероксидази, так і зростання вмісту пероксиду водню у коренях. Водночас обробка інгібітором НАДФH-оксидази імідазолом майже не впливала на прояв ефекту підвищення вмісту H₂O₂ за умов дії геміну. У разі обробки проростків скавенджером пероксиду водню диметилтіосечовиною підвищення вмісту H₂O₂ та зростання теплостійкості після дії геміну не спостерігалося. Також усі досліджувані ефекти геміну усувалися під впливом скавенджера CO гемоглобіну. Зроблено висновок про роль генерованих позаклітинною пероксидазою АФК як посередників у процесі індукування теплостійкості проростків донором CO.; The influence of hemin (donor of carbon monoxide CO formed due to action of heme oxygenase) on the heat resistance of wheat plantlets and the possible participation of reactive oxygen species (ROS) as mediators in the realization of stress-protective effects of exogenous CO have been studied. The treatment of plantlets with hemin in the concentrations of 0.5-5.0 μM caused a significant increase in their resistance to the damaging heating (10 min at a temperature of 45 °C). Under the action of hemin, the transient increase in the content of hydrogen peroxide in roots was observed with the maximum in 2 hours after the treatment start. In addition, the extracellular peroxidase activity increased temporarily. The treatment of roots with the inhibitor of peroxidase — sodium azide — eliminated both the increase in the activity of extracellular peroxidase and the rise in the content of hydrogen peroxide in roots caused by the action of hemin. At the same time, the treatment with the inhibitor of NADPH oxidase — imidazole — had almost no influence on the effect of an increase in the content of H₂O₂ under the action of hemin. Under the treatment of plantlets with a scavenger of hydrogen peroxide — dimethylthiourea — both the rise in the H₂O₂ content and the increase in the heat resistance after the action of hemin are not observed. All studied effects of hemin were eliminated under the influence of CO scavenger hemoglobin. The conclusion is made about the role of ROS, generated by extracellular peroxidase, as the mediators in the process of induction of the heat resistance of plantlets by the CO donor. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/173101 Залучення оксиду азоту до відповіді мікротрубочок рослинної клітини на дію високої температури Плоховська, С.Г.; Ємець, А.І.; Блюм, Я.Б. Досліджено вплив донора (нітропрусид натрію (SNP)) і скавенджера (карбокси-2-феніл-4,4,5,5-тетраметилімідазолін-1-оксил-3-oксид (cPTIO)) оксиду азоту (NO) на теплостійкість проростків Arabidopsis thaliana за участю мікротрубочок як важливого посередника в реалізації дії високої температури на рослинну клітину. Експозиція проростків при температурі 41 °С призводила до значних змін вихідної організації мікротрубочок, що проявлялись в їх деполімеризації та фрагментації. Показано, що застосуваня донора оксиду азоту SNP за умов теплового стресу, яке має спричиняти підвищення рівня ендогенного NO, сприяє збереженню структурної цілісності мікротрубочок під дією високої температури, тоді як використання ска венджера оксиду азоту cPTIO зумовлює зворотні ефекти. Встановлені закономірності змін організації мікротрубочок можуть розглядатися як важливий елемент внутрішньоклітинних механізмів інгібування росту головного кореня під впливом високих температур і відновлення цих процесів шляхом індукції внутрішньоклітинних сигнальних шляхів за участю NO.; The effect of a donor (sodium nitroprusside, SNP) and a scavenger (carboxy-2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline- 1-oxyl-3-oxide, cPTIO) nitric oxide (NO) on the heat resistance of Arabidopsis thaliana seedlings with the participation of microtubules as an important intermediator in the realization of the action of high temperatures on the plant cell is studied. The exposure of seedlings at a temperature of 41 °C led to significant changes in the initial organization of microtubules, which manifested themselves in their depolymerization and fragmentation. It has been shown that the use of the SNP nitric oxide donor under thermal stress, which should cause an increase in the level of endogenous NO, helps to maintain the microtubule structural integrity to a high temperature, while the use of cPTIO nitric oxide scavenger causes the opposite effects. The established patterns of changes in the organization of microtubules can be considered as an important element of intracellular mechanisms of inhibition of the growth of roots under the influence of a high temperature and the recovery of these processes by induction of intracellular signaling pathways with NO. 2020-01-01T00:00:00Z