Наукові конференції України, IV Міжнародна науково-практична конференція «СВІТОВІ РОСЛИННІ РЕСУРСИ: СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ»

Розмір шрифту: 
Гормезис, оптимизация скрининга и практического применения регуляторов роста растений
А. П. Даскалюк

Остання редакція: 2018-06-13

Тези доповіді


Термин гормезис определяется как «реакция доза-эффект на воздействие химического агента или фактора окружающей среды, характеризующаяся стимуляцией организма или клетки при низкой дозе и ингибированием при высокой». Он широко используется в токсикологии и биомедицине для описания двухфазовых дозовых реакций клеток или организмов на токсины, пестициды и другие стрессовые факторы. В течение эволюции в организмах и их клеточных компонентах установились молекулярные механизмы адаптивной реакции на различные факторы стресса. Благодаря специфическим путям  эволюции, дозы физических и химических факторов которые вызывают стресс  у представителей одного вида, становились оптимальными для других видов. Как следствие, адаптивный, положительный, эффект малых доз у разных видов проявляется при дозах различного уровня. Он проявляется в изменениях фенотипа и свойствах организма в ответ на изменения окружающей среды. Следовательно, гормезис обеспечивает количественную оценку биологической пластичности организма, являясь скорее отражением гомеодинамического характера биологических систем, а не гомеостаза (процесса, который поддерживает устойчивость внутренней среды биологических систем в ответ на изменения внешних условий).

В результате анализа понятия гормезиса и его связей с другими фундаментальными биологическими концепциями легко прийти к выводу о том, что явление грмезиса тесно переплетается с многочисленными феноменами адаптации. Анализ этих связей может открыть новые перспективы в объяснении и оптимизации практического применения регуляторов роста для улучшения адаптации и повышения устойчивости растений к стрессовым факторам. Оптимальные концентрации (дозы) регуляторов роста являются очень низкими. Границы стимулирующих доз, как правило, занимают один, редко два порядка концентраций, а зоны гормезисной реакции специфичны для различных видов и генотипов растений. В больших концентрациях регуляторы роста оказывают ингибирующее, повреждающее действие на растения. Аналогично, гормезис проявляется после воздействия на организм низких доз стрессовых факторов. По ширине, интервал доз вызывающих гормезис редко превышает два порядка. Кроме того, расширение гомеодинамического пространства при гормезисе хорошо гармонирует с такими же эффектами низких доз регуляторов роста. Количественные значения положительных эффектов гормезиса и регуляторов роста на жизнеспособность и продуктивность растений сопоставимы. В оптимальных условиях эти эффекты достигают 30% и довольно редко - 50%. Положительные эффекты доз стресса, вызывающих гормезис, или оптимальных доз регуляторов роста, на многие эндогенные процессы и клеточные сигнальные системы, от которых зависит деление клеток, рост и продуктивность растений родственны. Можно предположить, что общие элементы, характеризующие эффекты гормезиса и регуляторов роста, не являются случайными. В обоих случаях происходит расширение гомеодинамического равновесия биосистем