Дезацетилирование хитина как фактор регуляции взаимоотношений гриба Septoria nodorum Berk. с пшеницей

• Автор: Валеев, Альберт Шакирьянович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СИГНАЛЬНЫЕ МОЛЕКУЛЫ В ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ ОТ ПАТОГЕНОВ (обзор литературы)
1.1. Сигнальная регуляция иммунитета растений
1.2. Индуцирование салициловой кислотой защитных свойств растительных клеток
1.3. Хитин и устойчивость растений к фитопатогенным грибам
1.3.1. Распространенность хитина и сферы его применения
1.3.2. Хитин и его воздействие на рост микроорганизмов
1.3.3. Элиситорные и рост-регулирующие свойства хитина
1.3.5. Оксидоредуктазы как наиболее чувствительный элемент ответной
реакции растений на воздействие хитина
1.4. Хитиндезацетилазы грибов, как факторы вирулентности грибов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объекты исследования
2.2. Постановка опытов
2.3. Методы работы с патогенными грибами
2.3.1. Получение и размножение инфекционного материала гриба
X. пос1огит
2.3.2. Инфицирование растений

2.3.3. Оценка пораженности растений грибом X. пос1огит
2.4. Методы работы с биопрепаратами
2.5 Биохимические методы работы с белками и хитином
2.5.1. Подготовка хитина для анализа активности ферментов растений и грибов, регулирующих степень его ацетилирования
2.5.2. Определение локализации генерации пероксида водорода с участием оксалатоксидазы
2.5.3 Получение ферментных экстрактов свободно-растворимой и ионносвязанной с клеточными стенками фракций пероксидазы
2.5.4. Определение активности ферментов
2.5.5. Изоэлектрофокусирование белков
2.5.6. Колориметрический метод определения уровня белка
2.5.7. Ионометрическое титрование
2.5.8. Ядерно-магнитно резонансная спектроскопия
2.6. Молекулярно-биологические исследования
2.6.1. Выделение и очистка ДНК из растений и мицелия грибов
2.6.2. Выделение и очистка мРНК из инфицированных грибом X. пойогит растений пшеницы
2.6.3 Измерение концентрации ДНК и РНК
2.6.4. Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей гена хитиндезацетилазы гриба X. пойогит

2.6.5. Олигонуклеотидные праймеры, использованные в полимеразной цепной реакции ДНК
2.6.6. Полимеразная цепная реакция ДНК
2.6.7. Реакция обратной транскрипции РНК и полуколичественный анализ экспрессии генов
2.6.8. Электрофорез фрагментов ДНК и РНК в агарозных и полиакриламидных гелях
2.6.9. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние хитоолигосахаридов разной степени ацетилирования и салициловой кислоты на динамику развития септориоза пшеницы
3.1.1. Развитие на листьях пшеницы штаммов гриба X. пойогит с разной степенью агрессивности
3.1.2. Влияние хитоолигосахаридов различной степени ацетилирования и салициловой кислоты на устойчивость пшеницы к агрессивному штамму 9ВД гриба X. пойогит
3.2. Влияние штаммов гриба X. пойогит с разной степенью агрессивности, а также салициловой кислоты и хитоолигосахаридов различной степени ацетилирования на состояние компонентов про-/антиоксидантной системы пшеницы

которые, вероятно, и позволяют им воздействовать на растительные клетки подобно хитиновым олигомерам, правда в более низких концентрациях. В самом деле, обнаружено, что хитозаны проявляют свою элиситорную активность в минимальной концентрации 10'8 М. Тогда как высокоацетилированные ХОС проявляют подобный эффект в концентрации 10~9М и даже Ю'10М [ВоЫапс! й а!., 1997 (цит. по Куликов, Варламов, 2008)].
Доказано, что ХОС, взаимодействуя с отрицательно заряженной плазмалеммой, могут приводить к нарушению ее структуры, и к активации липоксигеназ, участвующих в синтезе жасмоновой кислоты [Ыакуа1 й а1., 2002]. Кроме этого, вероятно, ответная реакция растений значительно зависит от их видового состава, генетически обусловленного количества и функциональных особенностей рецепторов ХОС на поверхности плазматической мембраны. Так, в ряду растений морковь, ячмень и рис количество центров связывания повышается и строго зависит от величины вызываемого ими элиситорного эффекта [Окаба Ш а1., 2002]. Причем, у мутантных растений, лишенных рецепторов, отсутствует реакция на хитин. Хотя на современном этапе многие аспекты взаимодействия растительной клетки с ХОС доказаны, еще остаются гипотезы, требующие более детальных исследований, которые позволят эффективнее и с учетом видового состава растений использовать этот биополимер и его производные.
Растения с высоким содержанием апопластных защитных белков способны сдерживать действие высоких концентраций метаболитов гриба, нарушающих морфологическую и физиологическую целостность клеток.