Лаборатория клеточной и репродуктивной биологии

Заведующая лабораторией: Захарова Екатерина Владимировна, к.б.н.
Тел. +7 (499) 976-65-44, +7 (499) 977 09 47, e-mail: zakharova_ekater@mail.ru

Сотрудники лаборатории

Захарова Екатерина Владимировна, в.н.с., к.б.н. (Публикации автора)
Соловьев Александр Александрович, г.н.с., д.б.н. (Публикации автора)
Баранова Екатерина Николаевна, в.н.с., к.б.н. (Публикации автора)
Кононенко Неонила Васильевна, в.н.с., к.б.н. (Публикации автора)
Чабан Инна Анатольевна, в.н.с., к.б.н. (Публикации автора)
Лазарева Елена Михайловна, в.н.с., к.б.н. (Публикации автора)
Голиванов Ярослав Юрьевич, н.с. к.б.н. (Публикации автора)
Богоутдинова Лилия Рашидовна, м.н.с. (Публикации автора)
Макавьева Светлана Евгеньевна, инженер-исследователь
Артюшин Андрей Викторович, лаборант-исследователь
Молчанова Татьяна Петровна, лаборант-исследователь
Ульянов Алексей Ильич, лаборант-исследователь
Чеповой Илья Иванович, лаборант-исследователь
Даулетова Радмила Бауржановна, лаборант-исследователь
Баранов Николай Николаевич, главный специалист
Пустогарова Анна Александровна, лаборант-исследователь
Муратова Оксана Алексеевна, с.н.с., к.б.н.



Основные направления исследований

Изучение с помощью методов световой и электронной микроскопии структурно-функциональных изменений, отражающих реакцию клеток растений в ответ на стрессовые воздействия. В качестве объектов исследования используются исходные сельскохозяйственные растения и полученные из них трансгенные формы, устойчивые к различным стрессовым факторам.
Разработка морфофункциональных критериев оценки влияния факторов биотического (вирусов, бактерий, фитопатогенных грибных инфекций) и абиотического стрессов на растения с целью выявления и идентификации стрессоустойчивых форм (засоление, токсичное действие тяжелых металлов, кислотность почв, низких температур и др.).
Изучение регуляции клеточных процессов, отвечающих за рост и развитие растений, в частности, пролиферативной активности клеток, программируемой клеточной гибели, синтетической и секреторной активности, ремоделировании цитоскелета, внутриклеточного транспорта органелл.
Фитогормоны и молекулярный механизм гаметофитной самонесовместимости на основе S-РНКазы у Solanaceae. Цитокины как возможные детерминанты программируемой клеточной смерти пыльцевых трубок в системах in vitro и in vivo (на модельных объектах Petunia hybrida, Solanum chilense, S. habrochaites, S. pennellii).
Роль фитогормонов в модуляции водного статуса мужского гаметофита в ходе его развития и функционирования в прогамной фазе оплодотворения у высших растений.
Каспазо-подобные протеазы как детерминанты программируемой клеточной смерти в самонесовместимых пыльцевых трубках в процессе функционирования гаметофитной самонесовместимости.
Репродуктивная способность высших растений в условиях биотического и абиотического стрессов.
В лаборатории проводятся совместные исследования со Сколковским институтом науки и технологии (проектным центром агротехнологий), Институтом физиологии растений РАН им. К.А. Тимирязева, а также с компанией OOO "Сфероид Революшн". Помимо этого, ведется подготовка кадров совместно с РГАУ-МСХА им К.А. Тимирязева, институтом физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского (МГУ), кафедрой клеточной биологии и гистологии биологического факультета МГУ, Институтом биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Институтом физиологии растений РАН, кафедрой микробиологии МСХА им. К.А.Тимирязева и Всероссийским институтом животноводства РАСХН, Научно-исследовательским институтом кормов им.Р.Вильямса (Луговая), Зональным Научно-исследовательским институтом Северо-Востока (Киров), Московским физико-техническим институтом (Долгопрудный).

Основные научные достижения

Получены цитологические характеристики устойчивости растений, позволившие выявить клеточные мишени, реагирующие на различные типы засоления и осмотические воздействия. Установлено, что для точной детализации изменений метаболических процессов в клетке при стрессовых воздействиях необходимо сочетание разных методов световой микроскопии и электронной микроскопии. Комплексный методический подход позволяет оценить преобразования различных клеточных компартментов, проявляющиеся в ответ на различные стрессовые воздействия.
Описан онтогенез антиподального комплекса пшеницы и преобразования ядерного компартмента. Показано, что клетки-антиподы, расположенные в непосредственной близости к проводящей системе, играют для зародышевого мешка роль буферной зоны, снижающей стрессовые воздействия окружающей среды, возможно, благодаря образованию антистрессовых белков в антиподальных ядрах.
Лаборатория оказывает консультативную и техническую помощь в постановке, пробоподготовке, проведении экспериментов и анализе результатов связанных с анализом объектов при использовании различных микроскопических техник (трансмиссионная электронная микроскопия (просвечивающая и сканирующая), флуоресцентная и световая микроскопия, иммуногистохимия).
• Цитокинины являются детерминатнами ПКС в самонесовместимых трубках петунии и томатов.
• Цитокинины влияют на активность каспазо-подобных протеаз в самонесовместимых пыльцевых трубках томатов и петунии in vivo.
• АФК — необходимый компонент, служащий сигналом для прорастания пыльцевых зерен и роста пыльцевых трубок у Petunia hybrid L. in vitro.
• Жасмоновая кислота действует как стимулятор прорастания пыльцевых зерен и роста пыльцевых трубок петунии и томатов in vitro и in vivo.
• Совместно с Лабораторией синтеза и анализа биоорганических соединений синтезирован реактив Ярива для изучения роли арабиногалактанов в прогамной фазе оплодотворения.

Основные научные публикации

1. Агафодорова М.Н., Клименко И.А., Соложенцева Л.Ф., Баранова Е.Н., Шамустакимова А.О., Гулевич А.А. Получение трансгенных растений люцерны хмелевидной с геном дефензина гороха. // Доклады РАСХН. — 2016. — № 6. — С. 12-15.
2. Ковалева Л.В., Захарова Е.В., Воронков А.С., Тимофеева Г.В. Ауксин снимает ингибиторные эффекты 1-метилциклопропена и аминооксиуксусной кислоты на прорастание пыльцевых зерен, рост пыльцевых трубок и синтез АЦК у петунии / Л. В. Ковалева, Е. В. Захарова, А. С. Воронков, Г. В. Тимофеева // Онтогенез. — 2017. — Т. 48, № 2. — С. 140-148.
3. Баранова Е.Н. Ультраструктурная организация доменов клеточного ядра некоторых двудольных и однодольных растений при действии абиотических стрессовых факторов / Е.Н. Баранова, И.А. Чабан, Н.В. Кононенко, М.Р. Халилуев, Н.К. Христов, А.А. Гулевич, Е.Г. Тодоровска // Российская сельскохозяйственная наука. — 2017. — № 2. — С. 3-10.
4. Баранова Е.Н. Формирование атипичных тубулиновых структур в ходе реакции клеток растений семейства Solanaceae на стрессовые воздействия / Е.Н. Баранова, И.А. Чабан, Л.Р. Богоутдинова, Л.В. Куренина, Н.В. Кононенко, М.Р. Халилуев, Е.А. Смирнова // Известия ТСХА. — 2017. — № 1. — С. 17-29.
5. Баранова Е.Н., Куренина Л.В., Смирнов А.Н., Белошапкина О.О., Гулевич А.А. Экспрессия гена FeSOD у томата способствует формированию реакции сверхчувствительности при инфицировании Phytophthora infestans. // Доклады РАСХН . — 2016. — № 6. — С. 16-22.
6. Баранова Е.Н., Чабан И.А., Кононенко Н.В., Шуплецова О.Н., Широких И.Г., Поляков В.Ю. Морфофункциональная характеристика каллусов ячменя, толерантных к токсическому действию алюминия. Биологические мембраны, 32, (3), 1-13 (2015).
7. Богоутдинова Л.Р., Баранова Г.Б., Баранова Е.Н., Халилуев М.Р. Сравнительная анатомо-морфологическая характеристика клеток эпидермиса и паренхимы коры гипокотиля у двух генотипов томата (Solanum lycopersicum L.) в условиях хлоридного засоления in vitro // Сельскохозяйственная биология. — 2016. — Т. 51. — № 3. — С. — 318-326.
8. Гулевич А.А. Генно-инженерный подход в решении «неразрешимых» задач ремедиации почв / А.А. Гулевич, Е.Н. Баранова, И.Г. Широких, А.А. Широких // Теоретическая и прикладная экология. — 2018. — № 2. — С. 5-15.
9. Гулевич А.А. Использование системы таргетинга ферментов Fe-зависимой супероксиддисмутазы и холинокидазы в хлоропласт как стратегия эффективной защиты растений от абиотических стрессов / А.А. Гулевич, Л.В. Куренина, Е.Н.Баранова // Российская сельскохозяйственная наука.- 2018. — № 1. — С. 7-12.
10. Кононенко Н.В. Защитное действие пептида AlaGluAspLeu на проростки и каллусную культуру табака Nicotiana tabacum L., выращенных в условиях засоления / Н.В. Кононенко, Е.Н. Баранова, Т.А. Диловарова, С.В. Смесова, Р.В. Канавский, Л.И. Федореева // Известия ТСХА.- 2018. — № 4.
11. Кононенко Н.В. Особенности формирования плодов томата у первичных трансгенных растений, полученных методом агробактериальной трансформации / Н.В. Кононенко, И.А.Чабан, Е.Н. Баранова, Л.Р. Богоутдинова, М.Р. Халилуев // Журнал Биомика. — 2018. — Т.10. — № 1. — С.37 — 41. doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.
12. Лазарева Е.М. Реорганизация системы микротрубочек клеток корня Medicago sativa в условиях акклимации к осмотическому и солевому стрессам / Е.М. Лазарева, Е.М. Баранова, Е.А. Смирнова // Цитология. — 2017. — Т.59. — С. 34-44.
13. Образование колетер на листьях микроклонов батата (Ipomoea batatas L.) в условиях in vitro / Р. Н. Киракосян, Я. Ю. Голиванов, В. И. Трухачев [и др.] // Физиология растений. — 2023. — Т. 70, № 6. — С. 612-622.
14. Роль абсцизовой кислоты и этилена в контроле движущих сил транспорта воды в прорастающем мужском гаметофите петунии / Л. В. Ковалева, Е. В. Захарова, А. С. Воронков [и др.] // Физиология растений. — 2017. — Т. 64, № 5. — С. 389-400.
15. Серенко Е.Н., Баранова Е.Н, Балахнина Т.И., Куренина Л.В., Гулевич А.А., Кособрюхов А.А., Майсурян А.Н., Поляков В.Ю. Структурная организация хлоропластов растений томата Solanum lycopersicum, трансформированных геном Fe-супероксиддисмутазы. Биологические мембраны, 28, (3), 215-223 (2011).
16. Федореева Л.И. Глицилглицин, глицин и глициласпарагиновая кислота влияют на рост, развитие и экспрессию генов каллусной культуры табака Nicotiana tabacum / Л.И. Федореева, Т.А. Диловарова, Н.В. Кононенко, Е.Н. Баранова, Е.Н. Смирнова, Б.Ф. Ванюшин // Известия РАН. Серия биологическая. — 2018.- № 4. — С.1—9.
17. Халилуев М.Р., Чабан И.А., Кононенко Н. В., Баранова Е.Н., Долгов С.В., Харченко П.Н., Поляков В.Ю. Аномалии в развитии флоральной меристемы у трансгенных растений томата не зависят от экспрессии генов, кодирующих защитные PR-белки и антимикробные пептиды. Онтогенез, 45, (1), 28-41, (2014).
18. Чабан И.А., Лазарева Е.М., Кононенко Н.В., Поляков В.Ю. Развитие антиподального комплекса зародышевого мешка пшеницы. Онтогенез, 42, (2), 101-155 (2011).
19. ABA and IAA control microsporogenesis in Petunia hybrida L / L. V. Kovaleva, A. S. Voronkov, I. M. Andreev, E. V. Zakharova // Protoplasma. — 2018. — Vol. 255, No. 3. — P. 751-759.
20. Aminooxyacetic acid (АОА), inhibitor of 1-aminocyclopropane-1-carboxilic acid (AСС) synthesis, suppresses self-incompatibility-induced programmed cell death in self-incompatible Petunia hybrida L. pollen tubes / L. V. Kovaleva, G. V. Timofeeva, I. M. Andreev [et al.] // Protoplasma. — 2020. — Vol. 257, No. 1. — P. 213-227.
21. Caspase-like proteases and the phytohormone cytokinin as determinants of S-RNAse—based self-incompatibility—induced PCD in Petunia hybrida L / E. V. Zakharova, G. V. Timofeeva, A. D. Fateev, L. V. Kovaleva // Protoplasma. — 2021. — Vol. 258, No. 3. — P. 573-586. —
22. Сolleter Formation on the Leaves of Sweet Potato Microclones (Ipomoea batatas L.) under In Vitro Conditions / R. N. Kirakosyan, Ya. Yu. Golivanov, V. I. Trukhachev [et al.] // Russian Journal of Plant Physiology. — 2023. — Vol. 70, No. 6. — P. 115.
23. Effects of light spectral quality on the micropropagated raspberry plants during ex vitro adaptation / I. G. Tarakanov, D. A. Tovstyko, A. A. Anisimov [et al.] // Plants. — 2021. — Vol. 10, No. 10.
24. Environmental influences on the growing season duration and ripening of diverse Miscanthus germplasm grown in six countries / C. Nunn, J. P. Mccalmont, J. C. Clifton-Brown [et al.] // Frontiers in Plant Science. — 2017. — Vol. 8, No. MAR. — P. 907.
25. Hormonal Signaling during dPCD: Cytokinin as the Determinant of RNase-Based Self-Incompatibility in Solanaceae. / Zakharova, E., Khanina, T., Knyazev, A., Milyukova, N., & Kovaleva, L. V. // Biomolecules, — 2023 — 13(7), 1033.
26. Hormonal Signaling in the Progamic Phase of Fertilization in Plants / E. V. Zakharova, M. R. Khaliluev, L. V. Kovaleva // Horticulturae. — 2022. — Vol. 8, No. 5.
27. Chaban Inna. Abnormal development of floral meristem triggers defective morphogenesis of generative system in transgenic tomatoes / Inna Chaban, Marat Khaliluev, Ekaterina Baranova, Neonila Kononenko, Sergey Dolgov, Elena Smirnova // Protoplasma. — 2018. — April. — Р.1-17. DOI: 10.1007/s00709-018-1252-y.v
28. Kuznetsova M.A. Visualization of chromosome condensation in plants with large chromosomes / M. A. Kuznetsova, I.A. Chaban and E.V. Sheval // BMC Plant Biology. — 2017. — 17:153. — P. 1-12. DOI 10. 1186/s 12870-017-1102-7
29. Miroshnichenko D. Protocol for efficient regulation of in vitro morphogenesis in einkorn (Triticum monococcum L.), a recalcitrant diploid wheat species / D. Miroshnichenko, I. Chaban, M. Chernobrovkina, S. Dolgov // PLOS ONE — 2017. — March 8. — P. 4-23. — DOI:10.1371/journal.pone. 0173533
30. Khvatkov P., Chernobrovkina M., Okuneva A., Shvedova A., Chaban I., Dolgov S. Callus induction and regeneration in Wolffia arrhiza (L.) Horkel ex Wimm. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 120, (1), 263-273 (2015).
31. Вaranova E.N. Ultrastructural changes of plastids in root cap cells of tobacco under salinity / E.N. Вaranova E.N., Chaban I.A., Kononenko N.V., Gulevich A.A., Kurenina L.V., Smirnova E.A. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. — 2019. — V.73 N.1

Партнеры


























События