Laboratorul Biochimia Plantelor

Șeful laboratorului: Calugaru-Spataru Tatiana, dr.biol.

 

Echipa de cercetare:

1. Dascaliuc  Alexandru, doctor habilitat în științe biologice, profesor universitar, cercetător științific principal, e-mail: [email protected]
2. Cauș Maria, doctor în științe biologice, cercetător științific coordonator, e-mail: [email protected]
3. Ralea Tudor, doctor în științe biologice, cercetător științific coordonator, e-mail: [email protected]
4. Călugăru-Spătaru Tatiana, doctor în științe biologice, cercetător științific superior, e-mail: [email protected]
5. Jelev Natalia, cercetător științific, e-mail: [email protected]
6. Platovschii Nicolai, cercetător științific, e-mail: [email protected]
7. Zdioruk Nina, cercetător științific stagiar, e-mail: [email protected]
8. Delean Tatiana, fiziolog cat. I

Direcții de cercetare:

• determinarea parametrilor ce caracterizează rezistența plantelor cu nivel diferit de organizare la acțiunea temperaturilor extreme;
• biosinteza metaboliților secundari in vivo și in vitro;
• determinarea rolului metaboliților secundari în adaptarea plantelor față de factorii de stres.
• elaborarea şi testarea activităţii biologice a biostimulatorilor.

Competențe științifice:

• Elaborarea metodelor accelerate de determinare a rezistenței şi capacităţii de adaptare a plantelor cu diferit nivel de organizare la acţiunea arșiței şi gerului;
• Obţinerea şi implementarea reglatorilor naturali de creștere pentru sporirea rezistenței și restabilirea deteriorărilor provocate de expunerea diferitor specii de plante la temperaturi înalte și ger;
• studiul compoziției și acumulării metaboliților secundari la diferite specii de plante și determinarea factorilor care asigura sporirea conținutului principiilor active; obținerea metaboliților secundari în cultura in vitro şi in vivo;
• micropropagarea diferitor specii de plante (Rhodiola rosea, Actinidia arguta, Gerbera jamesonii, Lilium martagon, Mentha gattefossei, etc) în condițiile in vitro.

Rezultate relevante:

• Au fost elaborate metode accelerate de determinare a rezistenței primare (rezistenței de bază) și a capacității de adaptare (aclimare) a plantelor la temperaturi înalte şi ger. Utilizarea practică a metodelor menţionate a dat posibilitatea de a distribui diferite soiuri de grâu după rezistenţa lor primară la temperaturi înalte şi ger şi de a evidenţia soiurile cu rezistenţă combinată atât la ger, cât şi la temperaturi ridicate. În condiții de câmp a fost demonstrat că după realizarea primei și a doua faze de călire, în timpul iernării, repartizarea genotipurilor de grâu după rezistența finală la ger corespunde cu repartizarea lor după rezistența primară, ceia ce sugerează despre perspectivele utilizării practice a metodelor elaborate.
• Utilizând metoda de determinare accelerată a rezistenţei primare a genotipurilor de grâu la temperaturi înalte şi ger a fost demonstrat că nivelul de rezistenţă primară este substanţial influenţat de condiţiile de reproducere a seminţelor, fapt care sugerează că la grâul hexaploid nivelul rezistenţei primare la acţiunea temperaturilor extreme este determinat de moştenirea genetică (dură) şi epigenetică (labilă).Acest fapt este necesar să fie luat în consideraţie realizând activităţile de testare şi omologare a soiurilor de grâu.
• A fost demonstrat că tratarea seminţelor de grâu înainte de semănat cu biostimulatorul Reglalg asigură nu numai o mai bună adaptare a plantelor la ger şi temperaturi înalte, dar la fel induce o rezistenţă sporită la temperaturi înalte şi negative la plantulele proaspăt germinate (în vârsta de 2 – 3 zile). De aici rezultă că preparatul Reglalg influenţează benefic nu numai procesele de adaptare, datorită modificării expresiei genelor, dar acţionează şi ca protector, în mod direct diminuând efectele negative ale expoziţiei plantulelor la acţiunea temperaturilor extreme. Datorită efectelor menţionate, plantele obţinute din seminţele tratate înainte de semănat cu biostimulatorul Reglalg, în comparație cu plantele martor,  se adaptează mai rapid la temperaturi extreme, sunt mai viguroase pe întreaga perioadă de vegetație, fapt care, în final, asigură sporirea cantității și calității recoltei.
• În baza introducerii în mediul de cultură in vitro a alcoolului cinamic și a biostimulatorului Reglalg, precum și datorită expunerii la temperaturi scăzute și radiații UV, a culturii celulare de R. rosea aflate la începutul fazei exponențială de creștere, au fost elaborate mai multe procedee de stimulare a acumulării biomasei și de sporire a conținutului de metaboliți secundari, caracteristici pentru rizomii de R. rosea.

Echipamente si metode de cercetare:

Aspecte inovative:

1. CAUȘ, M.; CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T.; DASCALIUC, A. Metodă de determinare a temperaturii de inhibiție a sistemului radicular la castravete Cucumis sativus L. Brevet de invenție MD 1134, 2017.11.30.  
2. CAUȘ, M.; CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T.; DASCALIUC, A. Procedeu de determinare a sexului la plantele de Actinidia arguta in vitro. Brevet de invenție MD 1055 Z, 2017.02.28.  
3. CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T.; CAUȘ, M.; DASCALIUC, A. Procedeu de obținere a biomasei calusului de Rhodiola rosea L. in vitro. Brevet de invenție MD 894 Z, 2015.11.30.
4. CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T.; CIOCÂRLAN, N.; CAUȘ, M.; DASCALIUC, A. Procedeu de micropropagare a plantelor de Mentha gattefossei Maire in vitro. Brevet de invenție MD 1091, 2017.06.30.  
5. CAUȘ M., CĂLUGĂRU-SPĂTARU T., DASCALIUC A. Procedeu de tratare a semințelor de castravete Cucumis sativus L. MD Nr. 1296 Z, 2019.08.31.

Asistență, servicii științifice prestate:

• Metode de determinare a speciilor reactive de oxigen: oximetrie, potențiometrie, spectrofotometrie, electroforeză.
• Metode biochimice de determinare a compoziţiei obiectelor biologice: spectrofotometrie, centrifugare, cromatografie, electroforeză, determinare a activității și spectrelor izoenzimelor redox.
• Metode fiziologice și biofizice de determinare a stării plantelor: fluorometrie, scurgere a electroliților, germinare a semințelor, creștere și dezvoltare a plantelor, rezistenţă la temperaturi extreme,  diferențiere și dediferențiere în condițiile in vitro și in vivo.
• Metode artificiale de inducere și modificare a stării plantelor: aplicarea temperaturilor extreme și a secetei asupra plantelor; influența luminii în dependență de spectru, influența fitohormonilor, influenţa reglatorilor de creștere și elicitorilor asupra rezistenţei  plantelor la factorii de stres abiotic.
• Metode biotehnologice de introducere și micropropagare a genotipurilor prețioase de plante în condițiile in vitro.
• Metode de determinare în mod accelerat a rezistenţei primare a genotipurilor de plante la temperaturi excesive.
• Metode de apreciere a influenţei biostimulatorilor asupra stării fiziologice şi rezistenței plantelor la temperaturi extreme.

Publicații relevante:

Articole din reviste cu factor de impact              0,1-0,9

1. ЖЕЛЕВ, Н.Н., ДАСКАЛЮК, А.П. Модификация устойчивости растений пшеницы (Triticum aestivum L.) к экстремальным температурам при помощи природного регулятора роста Реглалг. Журнал «Агрохимия», Издательство: Российская академия наук, Москва, 2019, 6, cc. 34-43.  ISSN: 0002-1881 (IF: 0.621). doi: 10.1134/S0002188119040136.

Articole din reviste editate în străinătate, categoria B

1. CAUȘ, M. Changes in acid phosphatase activity and isoform patterns in root cytoplasmic and membrane bound protein fractions of Pisum sativum L. seedlings exposed to cadmium application. Lucrări științifice, Seria Horticultură, 2016, vol. 59, nr.1, pp. 49-55. ISSN 1454-7376. http://www.uaiasi.ro/revista_horti-en/arhiva.php?an=2016
2. CAUȘ, M., DASCALIUC, A. Biostimulant effects of Reglalg on biochemical parameters of horticulture plants”. Lucrări şt. Univ. de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară “Ion Ionescu de la Brad”. Ser. Horticultură. Iași, România. 2019, vol. 62, nr.1, pp. 89-94. ISSN: 2069-8275. ISSN 1454-7376. http://www.uaiasi.ro/revista_horti-en/files/arhiva/Vol-62-1_2019.pdf.
3. DASCALIUC, A., JELEV, N. The influence of biostimulant Reglalg on wheat plants resistance to frost. Acta Scientific Agriculture. 2019, 3 (10), pp. 105-108. ISSN 2581-365X. https://actascientific.com/ASAG/pdf/ASAG-03-0656.pdf

Articole din reviste naționale:

1. CAUS, M., DASCALIUC, A. Peroxidase activity in cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings obtained from seeds treated with natural growth regulator Reglalg. Journal of Botany. Ch., 2015, vol. VII, nr. 1(10), 10- 16. ISSN 1857-095X.
2. CAUȘ M., DASCALIUC A. Influența biostimuatorului Reglalg asupra reacției plantulelor de castravete (Cucumis sativus l.) la șocul termic. Buletinul AȘM, Științele vieții. 2019, 2(338), pp. 85-95. ISSN: 1857-064X.  
3. CAUȘ, M., CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T.; DASCALIUC, A. Determinarea accelerată a rezistenței radiculei și rădăcinilor secundare a plantulelor de castravete (Cucumis sativus L.) la temperaturi ridicate. Buletinul Acad. de Științe a Moldovei. Științele vieții. 2017, nr. 2, pp. 49-57. ISSN 1857-064X.  
4. CAUȘ, M., CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T., DASCALIUC, A. Influența reglatorului natural de creștere Reglalg  asupra capacității calusului de Rhodiola rosea L. de a acumula substanțele ce influențează potențialul oxido-reductiv al celulelor. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții.  2016, nr 2 (329), pp. 40-48. ISSN 1857- 064X.
5. CĂLUGARU-SPATARU,  T. Effects of natural growth regulator Reglalg on the Rhodiola rosea L. callus growth rate. Journal of Botany. Ch., 2015, vol. VII, Nr. 1(10), pp. 5 – 10. ISSN 1857-095X.
6. CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T. Acumularea metaboliților secundari în Rhodiola rosea L. în funcție de condițiile mediului. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2015, nr. 1(325), pp. 85-92. ISSN 1857- 064X.
7. CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T. Influența Reglalgului asupra acumulării biomasei și pigmenților fotosintetici în celulele calusului și agregatelor celulare ale rădăcinii aurii (Rhodiola rosea L.).  Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2017, nr. 1, pp. 39-47. ISSN 1857-064X.
8. CĂLUGĂRU-SPĂTARU, T., CIOCÂRLAN, A., DASCALIUC, A. Compoziția chimică a extractelor și uleiului volatil din rizomii de Rhodiola rosea L. de origine Carpatină.  Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2017, nr. 3, pp. 78-83. ISSN 1857-064X.
9. DASCALIUC, A., VOINEAC, V., RALEA, T., JELEV, N. The influence of biostimulant Reglalg on plants resistence to abiotic and biotic stress factors. Buletinul  AȘM, Științele vieții. 2018, nr. 3(336), pp. 76-82. ISSN 1857-064X.
10. DASCALIUC, A., CUZA, P. Senescența și scurgerea electroliților din frunzele stejarului pediculat (Quercus robur L.) cu diferite termene de înfrunzire. Mediul ambiant, 2015, nr. 2, (80), pp. 20-25. ISSN 1810-9551
11. JELEV, N. Diminuarea impactului factorilor de stres abiotic asupra plantelor de Triticum aestivum L. prin utilizarea regulatorului natural de creștere Reglalg. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2016, nr 3(330), pp. 72-79. ISSN 1857-064X
12. JELEV, N.,  ZDIORUK, N., RALEA, T.,  GOREA, A., DASCALIUC, A. Aprecierea accelerată a termotoleranței genotipurilor de grâu în baza specificului influenței șocului termic asupra germinării semințelor. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2015, nr 3(327), pp. 60-66.
13. JELEV, N.,  ZDIORUK, N., RALEA, T., DASCALIUC, A. Particularitățile germinării semințelor de Triticum Aestivum L. expuse șocului. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2015, nr 3(327), pp. 50-60.
14. JELEV, N.,  ZDIORUK, N., RALEA, T., DASCALIUC, A. Particularitățile germinării semințelor de Triticum Aestivum L. expuse șocului. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2015, nr 3(327), pp. 50-60.
15. ZDIORUK, N., RALEA, T., JELEV, N., CUZA, P., FLORENTA, G. The seasonal activity of photosystem II and enzimes of degradation of hydrogen peroxide and during dehydration of Buxus sempervirens L. leaves. Journal of Botany. Ch., 2015, vol. VII, nr. 1(10), pp. 27- 31.  ISSN  1857-095X.
16. ЖЕЛЕВ, Н.,  ДАСКAЛЮК, А., РАЛЯ, Т., ЗДИОРУК, N., ОБОЗНЫЙ, А., ПАРИЙ, Ю., ПАРИЙ, Я. Сравнительная оценка первичной устойчивости генотипов пшеницы (Triticum aestivum L.) к положительным и отрицательным температурам. Buletinul  Academiei de Științe a Moldovei, Științele vieții. 2018, nr. 1 (334), pp. 61-70. ISSN 1857-064X.

Contacte:
Institutul de Genetica, Fiziologie și Protecție a Plantelor, Laboratorul Biochimia Plantelor
Str. Pădurii, 20, of 221.
Tel: 53-01-77
E-mail: tatiana.[email protected]