Тестирование солеустойчивости нормальных и модифицированных форм сельскохозяйственных растений по цитологическим маркерам

• Автор: Баранова, Екатерина Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1.Солевой стресс и засоление, воздействие на растения
1.1.1. Засоление как фактор среды
1.1.2. Механизм действия солей на растения и адаптация
1.2.Воздействие солевого стресса и засоления на растения
1.2.1. Влияние солей на рост и морфологию растений
1.2.2. Влияние солей на мезоструктуру тканей и органов растений
1.2.3. Влияние солей на ультраструктуру клеток растений
1.2.4. Влияние стрессовых факторов на структуру и функции
цитоскелета
1.2.5. Влияние стрессовых факторов на клеточный цикл меристемы
растений
1.2.6. Влияние солей на физиологические параметры
1.2.7. Влияние солей на биохимические процессы
1.2.8. Влияние солей на транспорт и накопление ионов
1.2.9. Роль осмотически активных веществ в формировании
солеустойчивости
1.2.10. Роль белков в формировании солеустойчивости
1.3.Способы повышения солеустойчивости растений
1.3.1. Традиционные методы
1.3.2. Современные биотехнологические методы и генетическая
инженерия
1.4.Методы оценки соле- и стрессоустойчивости растений
1.4.1. Традиционные методы
1.4.2. Другие методы оценки устойчивости
1.5.Мобилизация запасных веществ, влияние стрессовых факторов
1.5.1. Мобилизация запасных веществ при прорастании
1.5.2. Запасные белки
1.5.3. Запасные полисахариды
1.5.4. Запасные липиды
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Схема постановки эксперимента
2.2. Фиксация и подготовка препаратов для ультраструктурного анализа
2.3. Приготовление пленок - подложек
2.4. Микротомия препаратов для ультраструктурного анализа
2.5. Выявление тубулнновых компонентов цнтоскелета (микротрубочек)
клеток корня
2.6. Определение пигментов
2.7. Определение пролина
2.8. Статистическая обработка
РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Биометрические показатели контрольных растений и растений, развивающихся в
условиях осмотического стресса
Ф 3.1.1. Всхожесть семян |
3.1.2. Динамика роста корня
3.1.3. Динамика изменения сырой биомассы
3.1.4. Содержание пролина
3.1.5. Содержание пигментов в надземных органах проростков
3.1.5.1. Содержание хлорофилла ;
3.1.5.2. Содержание каратиноидов
3.1.6. Жизнеспособность проростков после развития в условиях
осмотического стресса
3.2. Сравнительный анализ структурной организации основных внутриклеточных ® компартментов контрольных растений и растений, развивающихся в условиях
осмотического стресса
3.2.1. Цитоскелет
3.2.1.1. Интерфазный цитоскелет
3.2.1.2. Цитоскелет при подготовке клеток к делению (С2-фаза, профаза)
3.2.1.3. Прометафаза
3.2.1.4. Метафаза
3.2.1.5. Телофаза
3.2.2. Ультраструктура интерфазных ядер
3.2.3. Динамика утилизации крахмальных зерен в пластидах клеток корневой
® меристемы и семядолей
3.2.3.1. Клетки мезофилла семядолей
И З.2.З.2. Клетки меристемы корней
3.2.4 . Динамика утилизации белковых тел и организация вакуолей в клетках
корней и семядолей
3.2.4.1. Клетки мезофилла семядолей
3.2.4.2. Клетки корня
3.2.5. Динамика утилизации олеосом в клетках корней и семядолей
3.2.5.1. Клетки мезофилла семядолей
ф 3.2.5.2. Клетки меристемы корня

3.3. Сравнительный анализ анатомического строения семядольных листьев люцерны сорта Надежда и устойчивого к засолению ИаС1 Клона
3.3.1. Сорт Надежда
3.3.2. Клон
ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Эффекты №С1, ИагБО,* и машштола на биометрические и физиологические
параметры проростков при прорастании в различных изоосмотических
концентрациях
4.2. Эффекты ИаС1, N32804 и машштола на структуру тубулинового цитоскелета (микротрубочек) на разных фазах клеточного цикла в клетках меристематической зоны корня при прорастании семян люцерны в различных изоосмотических концентрациях
4.3. Эффекты ИаС1, N82804 и маннитола на ультраструктурную организацию ядрышка клеток меристематической зоны корня при прорастании семян люцерны в различных изоосмотических концентрациях
4.4. Эффекты ИаС1, N32804 и маннитола на утилизацию крахмала в клетках мезофилла семядолей и меристематической зоны корня проростков люцерны при прорастайте в различных изоосмотических концентрациях
4.5. Эффекты ИаС1, N82804 и маннитола на утилизацию запасных липидов в клетках мезофилла семядолей и меристематической зоны корня проростков люцерны при прорастании в различных изоосмотических концентрациях
4.6. Эффекты ИаС1, N82804 и машштола на утилизацию запасных белков в клетках мезофилла семядолей и меристематической зоны корня проростков люцерны при прорастании в различных изоосмотических концентрациях
4.7. Сравнение анатомической структуры семядольных листьев Клона 124 и сорта Надежда при прорастании в различных изоосмотических концентрациях №С1 и машштола ;
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

hypogaea [Bailey et al, 1963] и в щитке пшеницы [Swift et al., 1972] слияние белковых тел происходит, когда в них еще много белка, и гидролиз продолжается уже в увеличенном белковом теле. С другой стороны, у Phaseolus vulgaris [Opik et al., 1966], Lactuca saliva [Srivastava et al., 1968] содержимое белковых тел исчезает до их слияния. У некоторых видов, таких, как Lupinus luteus [Mlodzianowski et al., 1978], наблюдаются оба пути. Во всех случаях конечный результат один и тот же - слияние белковых тел с формированием центральной вакуоли клетки.
Мобилизация запасных белков семян часто связана с ростом активности экстрагируемых эндопептидаз [Ashton et al., 1976, Minamikawa et al., 1979]. Используя желатиновые пленки и тканевые срезы, выявлено совпадение активности протеаз и распад белка в семядолях. Локализация активности протеаз в прорастающих семенах Phaseolus vulgaris [Yomo et al., 1973], P. mungo [Minamikawa et al., 1979] была выявлена с помощью пленки; во всех случаях пик активности протеаз совпадал с периодом распада белка. Другой подход к выяснению роли активности протеаз в распаде белка заключается в выделении белковых тел и анализе их состава. В белковых телах, изолированных из сухих семян, было обнаружено несколько гидролаз [Ashton et al., 1976, Minamikawa et al., 1979], однако белковые тела из прорастающих семян очень хрупкие, и попытки изолировать их не увенчались успехом. Интересно отметить, что, хотя белковые тела сухих семян Р. aureus содержали различные протеазы, эти ферменты оказались неспособными гидролизовать собственный запасной белок [Harris et al., 1975].
Показано [Chrispeels et al., 1975, Chrispeels et al., 1976, Baumgartner et al., 1977], что расщепление запасного белка у Phaseolus осуществляется при участии эндопептидазы, которая во время прорастания синтезируется de novo. Очевидно, фермент синтезировался в цитоплазме и транспортировался в белковые тела, возможно, с помощью пузырьков, которые формируются в концах шероховатого ЭР и в соответствующий период сливаются с белковыми телами [Chrispeels et al., 1976].
Очевидно, что наблюдаемая при засолении и других абиотических стрессах задержка развития проростка может быть связана с замедлением утилизации белка, вызванном задержкой модификации вакуолярной мембраны и связанной с этим проблемами в регуляции осмотического давления цитозоля при помощи белков транспортеров и антипортеров входящих в состав «зрелой» вакуолярной мембраны.