АБИТУРИЕНТУ   СТУДЕНТУ   ВЫПУСКНИКУ   СОТРУДНИКУ   РАСПИСАНИЯ


БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
ГЛАВНАЯ
НАШ ФАКУЛЬТЕТ
История
Декан Биологического факультета
Ученый Cовет
Управление
Кафедры
Ботанический сад
Коллекции и музеи
Партнеры
Протоколы совещаний
ПОСТУПЛЕНИЕ
ПЕРЕВОД И ВОССТАНОВЛЕНИЕ
ОБРАЗОВАНИЕ
НАУКА
УЧЕБНЫЙ ОТДЕЛ
ЭТИЧЕСКИЙ КОМИТЕТ
ШКОЛЬНИКАМ И УЧИТЕЛЯМ
СТУДСОВЕТ
БИБЛИОТЕКА
ЭКСПЕРТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
СПИСОК И РЕЙТИНГ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
ОТДЕЛ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИК И СОДЕЙСТВИЯ ТРУДОУСТРОЙСТВУ
АДМИНИСТРАЦИЯ
СВЕДЕНИЯ О СПбГУ
ЗЕЛЕНЫЙ КАМПУС
НЦМУ «АГРОТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО»
ВСТРЕЧИ РЕКТОРА СО СТУДЕНТАМИ
МЕНТОРСКАЯ ПРОГРАММА СПбГУ

Авторизация
Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
 

Главная / Наш факультет / Кафедры / Кафедра ФБР

Группа физиологии семян



Руководитель группы: к.б.н., доцент Г.Н. Смоликова

Направления работы: Формирование, покой и прорастание семян; длительное хранение семян, повреждение семян при хранении, маркеры качества семян.

ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ФОТОСИНТЕЗ



Большинство современных исследований, посвященных разработке подходов, связанных с повышением продуктивности культурных растений, сосредоточены на анализе и измерениях параметров фотосинтеза на уровне листа. Тем не менее, в клетках других органов растений также могут синтезироваться хлорофиллы и формироваться активно работающие хлоропласты. В последнее десятилетие стало активно развиваться направление, связанное с изучением механизмов т.н. нелистового фотосинтеза (non-foliar photosynthesis), происходящего в черешках листьев и стеблях, плодах и репродуктивных органах, наружной коре стволов многолетних растений и др. К нелистовому типу фотосинтеза также относятся процессы, происходящие в формирующихся семенах растений с зеленым зародышем. 

Главная функция хлорофиллов в семенах растений заключается в том, что эти пигменты обеспечивают фотохимические процессы формирующихся зародышей, способствуя более эффективному накоплению запасных питательных веществ. Синтезируемые в зародышах семян АТФ и НАДФН расходуются, в основном, на превращение поступающей из материнского растения сахарозы в жирные кислоты, а не на фиксацию атмосферного СО2. Эмбриональный фотосинтез обеспечивает преимущество растений вследствие более эффективного использования углерода, который поступает из материнского растения в виде сахарозы, а также выделяется при дыхании. При этом выделяющийся кислород, в свою очередь, предотвращает гипоксию и поддерживает работу митохондрий.

Активность эмбрионального фотосинтеза можно рассматривать как маркер для селекции семян с улучшенными пищевыми качествами. Перспективными также являются исследования по оптимизации получения семян высокого качества путем усиления фотохимической активности их зародышей за счет варьирования параметров освещения. 

  • Smolikova G., Shiroglazova O., Vinogradova G., Leppyanen I., Dinastia E., Bankin M., Yakovleva O., Dolgikh E., Titova G., Frolov A., Medvedev S. (2020) Comparative analysis of the plastid conversion, photochemical activity and chlorophyll degradation in developing embryos of green-seeded and yellow-seeded pea (Pisum sativum L.) cultivars. Functional Plant Biology. 47(5): 409-424. doi: 10.1071/FP19270.
  • Smolikova G., Dolgikh E., Vikhnina M., Frolov A., Medvedev S. (2017) Genetic and hormonal regulation of chlorophyll degradation during maturation of seeds with green embryos. International Journal of Molecular Sciences. 18(9). doi: 10.3390/ijms18091993. 
  • Smolikova G.N., Kreslavski V.D., Shiroglazova O.V., Sharova E.I., Bilova T.E., Frolov A.A., Medvedev S.S. (2017) Рhotochemical activity changes accompanying the embryogenesis of pea (Pisum sativum L.) with yellow and green cotyledons. Functional Plant Biology. 45(1-2 SI): 228–235 doi: 10.1071/FP16379.
  • Smolikova G.N., Medvedev S.S. (2016) Photosynthesis in the seeds of chloroembryophytes. Russian Journal of Plant Physiology. 63(1): 1–12. doi: 10.1134/S1021443715060163. 
  • Smolikova G.N., Medvedev S.S. (2015) Seed carotenoids: synthesis, diversity, and function. Russian Journal of Plant Physiology. 62(1): 1-13. doi: 10.7868/S0015330315010133. 

Грантовая поддержка: 

Грант РНФ № 22-26-00273 «Влияние спектральных характеристик света на фотохимическую активность формирующихся семядолей гороха Pisum sativum L. в связи с эффективностью фотозависимых синтетических процессов и накоплением запасных питательных веществ»
Грант РНФ № 16-16-00026 «Механизмы формирования устойчивости семян Pisum sativum L. и Brassica napus L. к окислительному стрессу и гликиокислительному повреждению белков при хранении»/

Сотрудничество с научными группами:

Группа биоинженерии растений ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Москва, Россия. Руководитель: к.б.н. А.М. Камионская. Аспирант: Н.В. Степанова. 


    МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕХОДА ОТ СЕМЕНИ К ПРОРОСТКУ

Приобретение способности выживать после высыхания явилось решающим эволюционным шагом, который позволил первым растениям заселить сушу. Быстрая мобилизация механизмов устойчивости при потере воды и последующем увлажнении до сих пор широко распространена у мохообразных, некоторых водорослей и папоротников. Однако, у семенных растений, которые пошли по пути усложнения анатомии и появления структур, предотвращающих потерю воды, устойчивость к обезвоживанию исчезла. Гены, которые на ранних этапах эволюции отвечали за адаптацию к высушиванию всего организма, стали специализироваться на защите их репродуктивных органов: спор, пыльцы и семян. Устойчивость к обезвоживанию формируется на поздних стадиях созревания «ортодоксальных» семян и позволяет им сохранять жизнеспособность не только в покое, но и при прорастании, вплоть до инициации роста зародышевого корня. Объектом нашего исследования являются зародышевые оси семян гороха Pisum sativum L. В ходе выполнения проекта нами был проведён полномасштабный сравнительный анализ транскриптома, протеома и метаболома зародышевых осей до и после инициации роста корня. 

Выявлены кардинальные изменения паттерна экспрессии генов, содержания белков, метаболитов и фитогормонов, контролирующих стрессоустойчивость растений. С одной стороны, снижалась экспрессия большинства генов и синтеза белков, связанных с АБК-сигналингом, адаптацией к обезвоживанию и низким температурам, синтезом LEA-белков и БТШ. С другой стороны, повышалась экспрессия генов и синтез белков, контролирующих устойчивость к патогенам, окислительный стресс и вторичный метаболизм. 

  • Smolikova G., Strygina K., Krylova E., Vikhorev A., Bilova T., Frolov A., Khlestkina E., Medvedev S. (2022) Seed-to-seedling transition in Pisum sativum L.: a transcriptomic approach. Plants. 11(13): 1686. doi: 10.3390/plants11131686 
  • Smolikova G., Medvedev S. (2022) Seed-to-seedling transition: novel aspects. Plants. 11(13): 1988. doi: 10.3390/plants11151988. 
  • Smolikova G., Strygina K., Krylova E., Leonova T., Frolov A., Khlestkina E., Medvedev S. (2021) Transition from seeds to seedlings: hormonal and epigenetic aspects. Plants. 10(9): 1884. doi: 10.3390/plants10091884. 
  • Smolikova G., Leonova T., Vashurina N., Frolov A., Medvedev S. (2021) Desiccation tolerance as the basis of long-term seed viability. International Journal of Molecular Sciences. 22(1): 101. doi: 10.3390/ijms22010101. 

Приоритетной задачей проекта является поиск путей повышения устойчивости растений к засухе на основе глубокого анализа механизмов потери устойчивости к обезвоживанию в момент перехода от прорастающих семян к проросткам. При выполнении проекта планируется дать ответ на два главных вопроса: 1) какие транскрипционные факторы связаны с блокированием устойчивости к обезвоживанию в момент инициации роста корня? 2) возможна ли реактивация генов, связанных с устойчивостью к обезвоживанию, при подсушивании и последующей гидратации семян? 

Грантовая поддержка: 

Грант РНФ 20-16-00086 «Разработка новых подходов к повышению засухоустойчивости растений на основе молекулярно-генетического анализа механизмов потери устойчивости к обезвоживанию у прорастающих семян Pisum sativum L.». (2020-2024 гг.) 

Сотрудничество с научными группами: 

Лаборатория постгеномных исследований, Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР), Санкт-Петербург. Научный сотрудник Е.А. Крылова. 

Кафедра сегодня

Научные группы

Образование на кафедре

Учебные материалы

История

Партнерские связи

Список сотрудников




199034, Санкт-Петербург,
Университетская наб. 7/9
Тел.: + 7 (812) 328-96-95

Заведующий кафедрой
д.б.н., проф. Сергей Семенович Медведев

e-mail:

s.medvedev@spbu.ru

Секретарь
к.б.н., доц. Наталия Глебовна Осмоловская 

e-mail:

n.osmolovskaya@spbu.ru




контакты       карта сайта      почтовый сервер       управление      поддержка

199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9
© Санкт-Петербургский государственный университет, 2006-2017