Участие и защитная роль оксида азота в стрессовых реакциях растений яровой пшеницы на обезвоживание

• Автор: Бояршинов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Окислительный стресс и антиоксидантные системы растительных клеток

1.2. Антиоксидантные системы как компонент устойчивости растений к водному дефициту

1.3. Оксид азота как эндогенный модулятор устойчивости растений

1.3.1. Физиологическая роль N0 в растениях

1.3.2. Оксид азота и устойчивость растений к водному дефициту

1.3.3. Оксид азота и окислительный стресс и антиоксидантная защита в клетках растений

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований и схема опытов
2.1.1. Характеристика исследуемых сортов яровой пшеницы...'
2.1.2. Обезвоживание отсечённых листьев растений пшеницы
2.1.3. Создание почвенной засухи для растений пшеницы
2.1.4. Обработка отсечённых листьев и целых растений пшеницы донором NO (SNP) и бактериальной суспензией Lactobacillus plantarum
8Р-АЗ
2.2. Методы исследований
2.2.1. Определение ОСВ, оводнённости, водного дефицита и интенсивности транспирации в листьях
2.2.2. Определение содержания Н2О2 в листьях
2.2.3. Определение содержания МДА в листьях

2.2.4. Определение содержания N0 в листьях пшеницы
2.2.5. Определение активности антиоксидантных ферментов
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Физиолого-биохимические реакции листьев яровой пшеницы на
обезвоживание и почвенную засуху
3.1.1. Изменение водного статуса
3.1.2. Содержание Н2О2 и МДА в листьях
3.1.3. Динамика активности аскорбатпероксидазы и каталазы и в листьях..
3.1.4. Содержание эндогенного N0 в листьях
3.2. Сортовые особенности физиолого-биохимических реакций листьев яровой пшеницы на водный стресс
3.2.1. Динамика водного статуса и уровня N0 в листьях пшеницы двух сортов при завядании и регидратации
3.2.2. Динамика уровня эндогенного N0 в листьях пшеницы при обезвоживании и регидратации
3.2.3. Динамика содержания Н202 и МДА в отсечённых листьях двух сортов яровой пшеницы при завядании
3.2.4. Физиолого-биохимические реакции растений яровой пшеницы двух сортов на почвенную засуху
3.2.4.1. Влияние засухи на водный статус растений пшеницы
3.2.4.2. ПОЛ в растениях пшеницы при действии засухи
3.2.4.3. Активность АПО и КАТ в растениях пшеницы при действии засухи
3.2.4.4. Содержание N0 в листьях пшеницы в условиях почвенной
засухи
3.3. Влияние экзогенного донора N0 на физиолого-биохимические реакции листьев пшеницы на обезвоживание
3.3.1. Влияние донора N0 на ОСВ в листьях пшеницы (с. Дебют) после завядания
3.3.2. Влияние БИР на ПОЛ в листьях пшеницы при обезвоживании
3.3.3. Влияние БИР на активность АПО и КАТ в листьях пшеницы при обезвоживании
3.3.4. Влияние 8ПР на содержание эндогенного N0 в листьях пшеницы при обезвоживании (с. Дебют)
3.4. Сравнительный эффект предобработки растений пшеницы бактериальной суспензией Lactobacillus plantarum 8Р-АЗ и SNP на развитие окислительного стресса и активность антиоксидантных
ферментов в листьях при обезвоживании
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

гомеостаза. Однако, при одновременно высокой внутриклеточной концентрации N0 и Н2О2 начинает развиваться сильный окислительный стресс, и это приводит к программируемой гибели клеток. При этом окислительно-восстановительный статус клеток, определяемый по отношениям GSH/GSSG и аскорбату/дигидроаскорбату, резко падает, в 5 раз снижается активность АПО и накапливается МДА (De Pinto et al., 2002).
Данные о взаимодействии NO и Н202 получены в работе JI. Дубовской и др. (2007) на листьях табака. Предварительная инкубация листьев в растворе SNP (100 мкМ) в течение суток полностью предотвращала ПОЛ, и фрагментацию ДНК в них при их последующей обработке 40 мМ Н202. Вместе с тем, при инкубации листьев в растворе SNP высокой миллимолярной концентрации (5 мМ), а также при совместной инкубации с перекисью, наблюдали усиление фрагментации ДНК, активацию цистеиновых протеиназ - каспаз-3/7, протеолиз и резкое снижение количества АТФ, что указывает на развитие программируемой клеточной смерти по типу некроапоптоза (Дубовская и др., 2007). Таким образом, эти работы показывают зависимость функциональной роли N0 от его концентрации в клетке при взаимодействии с АФК.
NO-индуцированное повышение активности антиоксидаитных ферментов и снижение окислительных повреждений мембран было зафиксировано на различных растительных объектах при действии таких стресс-факторов, как засуха и осмотический стресс (Cheng et al., 2002, GarcTa-Mata and Lamattina, 2001; Zhang et al., 2007), обработка паракватом (Hung et al., 2002), засоление (Zhao et al., 2007), избыток Al3+ в среде выращивания (Wang et al., 2005; Чжан и др., 2008).
Усиление антиоксидантной защиты в ответ на обработку донорами N0 происходит как за счет активации самих молекул ферментов, так и повышения экспрессии соответствующих генов и синтеза ферментов de novo (Cheng et al., 2002; De Pinto et al., 2002; Wang et al., 2005; Zhang et al., 2007; Тарчевский и др., 2007). Так, М. Beligni et al. (2002) показана роль