Физиологическое значение фенольных соединений при формировании бобово-ризобиального симбиоза в неблагоприятных условиях

• Автор: Макарова, Людмила Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 328 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л. Начальные этапы взаимодействия между бобовыми растениями

и Rhizobium

1Л Л. Экссудация фенольных соединений корнями бобовых

растений при взаимодействии их с Rhizobium

1Л .2. Регуляторная роль фенольных соединений, синтезируе-

мых бобовыми растениями, в инициации симбиоза с Rhizobium

1Л.З. Влияние фенольных соединений на размножение бактерий

1 Л .4. Влияние абиотических факторов на начальные этапы

симбиоза
1.2. Ауторегуляция нодуляции, сопряженная с проявлениями за-
щитных реакций у растения, роль в ней фенольных соединений
1.2.1. Реакции растительных клеток, связанные с инфицированием их микроорганизмами
1.2.2. Защитные реакции в ассоциациях бобовые растения -
Rhizobium, как составляющая ауторегуляции нодуляци-онного процесса. Пути преодоления защитных систем ризобиальными клетками
1.2.3. Механизмы антиоксидантной защиты
1.2.3 Л Участие фенольных соединений в поддержании прооксидантно-антиоксидантного равновесия в растительных клетках
1 3 Выводы из обзора литературы. Постановка целей и задач дис-

сертационной работы
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Схемы выращивания растений
2.2.1 Выращивание растений на фильтровальной бумаге
2.1.2. Выращивание растений в гидрокультуре и на песке
2.2. Бактериальные культуры и методы оценки влияния фенольных
соединений, синтезируемых в корнях гороха, на их размножение
2.2.1. Получение культуры бактерий
2.2.2. Определение биологической активности фенольных соединений гороха по их влиянию на размножение Rhizobium
2.3. Микроскопические исследования
2.4. Методы выделения, количественного и качественного анализа
содержания фенольных соединений
2.4.1. Выделение фенольных соединений из тканей корней и корневых экссудатов
2.4.2. Определение содержания фенольных соединений в экстрактах корней и корневых экссудатов
2.4.3. Методы разделения и исследования состава фенольных соединений
2.4.3.1 Хроматография на бумаге
2.4.3.2 Хроматография в тонком слое
2.4.3.3 Применение колоночной хроматографии
2.4.3.4 Проведение цветных реакций
2.4.3.5 Исследование флуоресцентных реакций фенольных соединений
2.4.3.6 Применение ультрафиолетовой спектроскопии.
2.4.3.7 Применение инфракрасной спектроскопии

2.4.3.8 Исследование состава фенольных соединений методом капиллярного электрофореза
2.4.3.9 Применение метода хромато-масс-спектро-метрии
1.4.3.10 Применение ЯМР-спектроскопического анализа
2.5. Исследование активности фенольных соединений в свободно -
радикальных процессах
2.5.1. Изучение влияния фенольных соединений на ПОЛ
2.5.2. Выявление фенольных анти- и прооксидантов хроматографическим методом
2.6. Определение ПОЛ в экстрактах из корней гороха
2.7. Статистическая обработка
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние условий выращивания в проводимых экспериментах
на нодуляцию корней гороха
3.2. Микроскопические исследование зависимости от температуры
реакции корневых клеток и локализации фенольных соединений в тканях корней проростков гороха при инокуляции Rhizobium
3.2.1. Реакция клеток при инокуляции Rhizobium в разных частях корней при 22 и 8 °С
3.2.2. Влияние температуры на локализацию фенольных соединений в тканях корней проростков гороха
3.3. Исследование состава фенольных соединений в корнях и корневых экссудатах растений гороха, подверженных действию
абиотических факторов и Rhizobium
3.3.1. Влияние Rhizobium, температуры и субстрата для выращивания на состав фенольных соединений в корнях го-

ные ткани. В частности, в обоих типах взаимодействий фиксируются такие проявления защитных реакций, как возникновение локальных некрозов, усиление лигнификации, накоплением фитоалексинов и некоторых из числа обычно присутствующих в клетках фенольных соединений (Graham, Graham, 1991а,b; Vasse, 1993; Buffard et al., 1996; Dixon et ah, 2002). По предложению группы исследователей (VanEtten et ah, 1994), последние отнесены к фитоантисипинам, веществам, которые при высоких концентрациях наряду с фитоалексинами также подавляют микрофлору.
В разделе 1.2.1. представлены данные, характеризующие общие направления защитных реакций при растительно-микробных взаимодействиях, а в разделе 1.2.2. - дана характеристика взаимодействий бобовых растений с Rhizobium. В разделе 1.2.3. анализируются данные, указывающие на пути регуляции в клетках растений уровня АФК и позволяющие судить о роли фенольных соединений в защитных реакциях в составе проокси-дантно-антиоксидантных систем (раздел 1.2.3.1).
1.2.1. Реакции растительных клеток, связанные с инфицированием их
микроорганизмами
Характер растительно-микробных взаимодействий зависит от возможностей узнавания растением — хозяином внедряющегося в его клетки патогена. При этом в совместимых взаимодействиях разрушения, возникающие от инвазии и роста фитопатогена, могут снизить развитие и выживаемость растения. В случаях несовместимых взаимодействий происходит индукция защитных механизмов с сопутствующими сверхчувствительными реакциями, обусловливающими изоляцию здоровых клеток и некрозы инфицированных клеток вместе с внедрившимися в них клетками патогена. Все это способствует устойчивости растения и происходит благодаря формированию физического барьера в клеточных стенках, окружающих инфицированные клетки, и резкому усилению в инфицированных