Казань, Республика Татарстан, Россия
В работе представлен технический и методический подход для исследования скорости роста растительных клеток под воздействием внешнего гидростатического давления, как одного из важных термодинамических параметров роста. Данный подход включает использование оригинальной камеры давления, адаптированной под оптический микроскоп и газовую систему для подачи и сброса давления. В работе приведена подробная конструкция и чертёж разработанной камеры, а также схема проведения эксперимента с её использованием, включая описание дополнительных технических и программных средств. Использование данной камеры позволяет исследовать изменение размеров и скорость роста растительных клеток в динамике непосредственно при изменении внешнего давления в диапазоне от 0,1 до 1 МПа. Представлены некоторые результаты исследования воздействия повышенного гидростатического давления на рост растительных клеток, полученные с использованием данного технического и методического подхода. В частности, на примере корней проростков кукурузы показано, что повышение внешнего давления до 0,3 МПа вызывает ускорение роста растяжением в клетках эпидермиса корня. Оценены перспективы дальнейшего использования разработанной системы применительно к исследованиям ростовых процессов в растительных тканях.
камера давления, растительные клетки, рост растяжением
1. Braidwood L., Breuer C., Sugimot K. My body is a cage: mechanisms and modulation of plant cell growth. New Phytologist, 2014, vol. 201, pp. 388-402.
2. Nagel K. A., Schurr U., Walter A. Dynamics of root growth stimulation in nicotiana tabacum in increasing light intensity. Plant Cell Environ., 2006, vol. 29, no. 10, pp. 1936-1945.
3. Wraith J.M., Wright K.W. Soil water and root growth. Hort Science, 1998, vol. 33, pp. 951-959.
4. Madhu M., Hatfield J.L. Dynamics of Plant Root Growth under Increased Atmospheric Carbon Dioxide. Agronomy Journal, 2013, vol. 105, pp. 657-669.
5. Judd L.A., Jackson B.E., Fonteno W.C. Advancements in Root Growth Measurement Technologies and Observation Capabilities for Container-Grown Plants. Plants, 2015, vol. 4, pp. 369-392.
6. Christmann A., Grill E., Huang J. Hydraulic signals in long-distance signaling. Current opinion in Plant Biology, 2013, vol. 16, pp. 293-300.
7. Kroeger J.H., Zerzour R., Geitmann A. Regulator or driving force? The role of turgor pressure in oscillatory plant cell growth PLos one, 2011, vol. 6, no. 4, e18549.
8. Ortega J. Plant cell growth in tissue. Plant physiology, 2010, vol. 154, pp. 1244-1253.
9. Pessoa J., Calbo A. Apoplasm hydrostatic pressure on growth of cylindrical cells. Brazilian Journal of Plant Physiology, 2004, vol. 16, no. 1, pp. 17-24.
10. Wiegers B.S., Cheer A.Y., Silk W.K. Modeling the hydraulics of root growth in three dimensions with phloem water sources. Plant Physiology, 2009, vol. 150, pp. 2092-2103.
11. Galbraith D.W., Bohnert H.J., Bourque D.P. Methods in cell biology, Academic Press Inc, San Diego, 1995, part A, vol. 49, 573 p.
