Біологія рослин в космосі: наукові результати та проблеми

Кордюм, ЄЛ
Косм. наука технол. 2013, 19 ;(4):65–77
https://doi.org/10.15407/knit2013.04.065
Мова публікації: російська
Анотація: 

Розглядаються сучасні тенденції досліджень в галузі космічної та гравітаційної біології рослин у країнах, які є членами Міжнародної робочої групи з наук про життя в космосі, наводяться приклади обладнання для проведення космічних і наземних експериментів та обладнання, що розробляється. Підкреслюється, що актуальна ідея використання рослин як необхідних компонентів біорегенеративних систем життєзабезпечення космонавтів у тривалих міжпланетних польотах ще дуже далека від практичного втілення, що потребує створення космічних оранжерей достатнього об’єму, постановки космічних експериментів для відпрацювання технологій зеленого конвеєра на борту космічних апаратів та проведення генетикоселекційних робіт з метою одержання сортів сільськогосподарських культур, адаптованих до умов космічного польоту.

Ключові слова: біорегенеративні системи, зелений конвеєр, космічна біологія
References: 
1. Беркович Ю. А., Кривобок Н. М., Смолянина С. О., Ерохин А. Н.
Космические оранжереи: настоящее и будущее. — М.: Слово, 2005. — 367 с.
  2. Кордюм Є. Л., Чепмен Д. К. Рослини в космосі. — Київ: Академперіодика, 2007. — 215 с.
  3. Левинских М. А., Поликарпов Н. А., Новикова Н. Д. и др. Исследование влияния факторов космического пространства на семена растений в рамках эксперимента «Биориск-МСН-2» // К. Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии. — Калуга: Гос. музей истории космонавтики им. К. Э. Циолковского, 2010.
  4. Меркис А. И., Лауринавичюс Р. С. Полный цикл индивидуального развития растений Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. на борту орбитальной станции «Салют 7» // Докл. АН СССР. — 1983. — 271. — С. 509 — 512.
  5. Beysens D., Carotenuto L., van Loon J. W. A., Zell M. Laboratory Science with Space Data. — Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. — 215 p.
  6. Bingham G. E., Levinskikh M. A., Sytchev V. N., Podolsky I. G. Effects of gravity on plant growth // J. Gravit. Physiol. — 2000. — 7. — P. 5—8.
  7. Brykov V. O., Shugaev A. G., Generozova I. P. Ultrastructure and metabolic activity of pea mitochondria under clinorotation //  Цитология и генетика. — 2012. — 46. — P. 144—149.
  8. Driss-Ecole D., Legue V., Carnero-Diaza E., Perbal G. Gravisensitivity and automorphogenesis of lentil seedling roots grown on board the International Space Station // Physiol. Plantarum. — 2008. — 134. — P. 191—201.
  9. Halstead T. W., Dutcher F. R. Plants in space // Annu. Rev. Plant Physiol. — 1987. — 38. — P. 317 — 345.
10. Johnsson A., Solheim B. G. B., Iversen T.-H. Gravity amplifies and microgravity decreases circumnutations in Arabidopsis thaliana stems: results from a space experiment // New Phytologist. — 2009. — 182. — P. 621—629.
11. Kordyum E. Space biology: research results // Space Research in Ukraine 2006 — 2008. — Kyiv: NSAU, 2008. — P. 81—94.
12.  Kordyum E. Space biology: results of research // Space Research in Ukraine 2008 — 2010. — Kyiv: Akademperiodicа, 2011. — P. 96—104.
13. Kozeko L. Y., Kordyum E. L. The stress protein level under clinorotation in context of the seedling developmental program and the stress response // Microgravity Sci. Techn. — 2006. — 14. — P. 254—256.
14. Kuang A., Popova A., McClure G., Musgrave М. Dynamics of storage reserve deposition during Brassica rapa L. pollen and seed development in microgravity // Int. J. Plant Sci. — 2005. — 166. — P. 85—96.
15. Matia I., Gonzallez-Camacho F., Herranz R. Plant cell proliferation and growth are altered by microgravity conditions in spaceflight // J. Plant Physiol. — 2010. — 167. — P. 184—193.
16. Millar K. D. L., Johnson C. M., Edelmann R. E., Kiss J. Z. An endogenous growth pattern of roots is revealed in seedlings grown in microgravity // Astrobiology. — 2011. — 11. — P. 787—797.
17. Musgrave M. E. Growing plants in space // CAB reviews: perspectives in agriculture, veterinary science, nutrition and natural resources. — 2007. — 2. — P. 1—9.
18. Paul A.-L., Manak M. S., Mayfield J. D., et al. Parabolic flight induces changes in gene expression patterns in Arabidopsis thaliana // Astrobiology. — 2011. — 11. —P. 743—758.
19. Paul A.-L., Zupanska A. K., Ostrow D. T., et al. Spaceflight transcriptomes: Unique responses to a novel environment // Astrobiology. — 2012. — 12. — P. 40—56.
20. Perbal G. From ROOTS to GRAVI-1: Twenty five years for understanding how plants sense gravity // Microgravity Sci. Techn. — 2009. — 21. — P. 3 —10.
21. Plant Biology in Space // ISLSWG Satellite Workshop to the Plant Biology Congress 2012. Program and Abstracts. — Freiburg, 2012. — 30 p.
22. Stutte G. W., Monje O., Goins G. D., Tripathy B. C. Microgravity effects on thylakoid, single leaf, and whole canopy photosynthesis of dwarf wheat // Planta. — 2005. — 223. — P. 46—56.
23. Stutte G. W., Monje O., Hatfield R. D., et al. Microgravity effects on leaf morphology, cell structure, carbon metabolism and mRNA expression of dwarf wheat // Planta. — 2006. — 224. — P. 1038—1049.
24.  Sychev V. N., Levinskikh M. A., Gostimsky S. A., et al. Spaceflight effects on consecutive generations of peas grown onboard the Russian segment of the International Space Station // Acta Astronautica. — 2007. — 60. — P. 426—432.
25. Wang I. I., Zheng H.Q., Wet S., et al. A proteomic approach to analyzing responses of Arabidopsis thaliana callus cells to clinostat rotation // J. Exp. Bot. — 2006. — 57. — P. 827—835.

26. Yano S., Kasahara H., Masuda D., et al. Improvements in and actual performance of the Plant Experiment Unit onboard Kibo, the Japanese experiment module on the international space station // Adv. Space Res. — 2013. — 51. — Р. 780—788.