Изучение свойств трансгенных растений рапса (Brassica napus L.) со встроенным геном OSMYB4

• Автор: Айман Мохамед Эль Саед Гомаа
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ГЛАВА і: обзор ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Систематика и происхождение, ботаническое описание
и особенности биологии! рапса
1.2. Общие представления о механизмах устойчивости растений
к неблагоприятным факторам:
1.3. Современные представления о повреяздающем действии холода и механизмах адаптации растений к
низкотемперату рному стрессу
1.3.1. Повышение текучести клеточных мембран
при холодовом стрессе
1.3.2. Аккумуляция в растениях совместимых
ос,молитов при действии пониженных температур
1.3.2.1. Аккумуляция углеводов
1.3.2.2. Аккумуляция пролина в ответ на гипотермию
1.3.3. Окислительный стресс и антиоксидантная система
1.3.3.1. Ферменты антиоксидантного комплекса
1.3.3.2. Неферментативные антиоксиданты
1.3.3.3. Аккумуляция фенольных соединений
и антоцианов под действием охлаждения
1.3.3.4. Синтез фенилпропаноидов
1.4. Регуляция экспрессии генов в процессе Холодовой адаптации
1.4.1. Стрессорные белки
1.5. Факторытранскрипции
1.5.1. Гены транс-факторов, регулируемые
низкотемпературным стрессом
1.5.2. Гены транс-факторов МУВ семейства
1.5.3. Характеристика и классификация
факторов транскрипции МУВ семейства
1.5.4. Многофункциональность растительных
факторов транскрипции МУВ
1.5.5. Участие факторов транскрипции МУВ
типа в стрессорных ответах
1.5.6. МУВ трансфакторы вовлечены в
регуляцию фенилпропаноидного биосинтетического пути
1.5.7. Тканеспецифичная регуляция /куб-генов
1.6. Получение трансгенных холодустойчивых растений
с использованием генов транскрипционных факторов

ГЛАВА П. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
П.1. Реактивы, использованные в работе
П.2. Растительный материал
II.3. Среды для культивирования растений
П.4. Выращивание растений рапса
И.4.1. Выращивание растений рапса в условиях in vitro
11.4.2. Выращивание растений рапса в водной культуре
И.4.3. Выращивание растений из семян
И.4.4. Условия роста при Холодовой адаптации
11.4.5. Условия роста в опытах по промораживанию растений
П.5. Биометрические исследования растений
Н.5.1. Измерение биомассы и содержания воды
П.6. Биохимическое исследование растений
П.6.1. Определение содержания сахаров
П.6.2. Определение содержания МДА
П.6.3. Определение активности СОД
П.6.4. Определение активности пероксидазы
П.6.5. Определение эндогенного содержания пролина
11.6.6. Определение содержания растворимых общих фенолов
11.6.7. Определение содержания флавоноидов
11.6.8. Определение содержания антоцианов
П.6.9. Определение содержания белка
II.6.10. Определение холодоустойчивости растений
по выходу электролитов
П.7. Молекулярный анализ трансформированных растений-
потомков
П.7.1. Описание конструкции, использованной
для трансформации растений рапса
11.7.2. Трансформация растений
11.7.3. Выделение тотальной ДНК
11.7.4. Подбор праймеров для полимеразной цепной реакции
11.7.5. Полимеразная цепная реакция
11.7.6. Электрофорез в агарозном геле
11.7.7. Выделение тотальной РНК
11.7.8. Электрофорез РНК в агарозном геле
11.7.9. Синтез кДНК
П.8. Математическая обработка данных
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ
Ш.1. Наследование трансгена Osmyb4 в процессе генеративного развития растений рапса и регуляция его экспрессии при
гипотермии
Ш.2. Трансгенные растения рапса с геном Osmyb4 обнаруживают
большую холодоустойчивость по сравнению с исходной
формой

Ш.2.1. Накопление сырой биомассы и оводнённость растений
Ш.2.2. Накопление МДА
Ш.З. Аккумуляция совместимых осмолитов трансгенными
растениями рапса при гипотермии
Ш.3.1. Аккумуляция растворимых сахаров растениями рапса
Ш.З.2. Аккумуляция свободного пролина
Щ.4. Аккумуляция фенолов и антоцианов,а,также изменение активности антиоксидантных ферментов в растениях рапса
в процессе Холодовой адаптации
ШАЛ. Накопление фенолов
Ш.4.2. Аккумуляция антоцианов
Ш.4.3. Изменение активностей супероксидцисмутазы (СОД)
и гваякольной пероксидазы при холодовом стрессе
Ш.5. Стрессорный ответ трансгенных растений рапса
на действие отрицательной температуры
Ш.5.1. Накопление биомассы в опыте по воздействию
на растения отрицательной температуры
Ш.5.2. Накопление МДА
111.5.3. Аккумуляция растворимых сахаров и пролина трансгенными растениями рапса при воздействии отрицательной температуры
111.5.4. Аккумуляция общих фенолов и антоцианов
Ш.5.5. Активность гваяколовой пероксидазы
и супероксидцисмутазы
Ш.5.6. Определение холодустойчивости по выходу электролитов из тканей растений рапса, подвергнутых
воздействию отрицательной температуры
Ш.5.7. Рост растений восстановленных после
воздействия отрицательной температуры
ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

известных как CBF (С-repeat binding factors, GBF 1, GBF2 and GBF3) факторы или факторы DREB (dehydration responsive element binding, DREB1B, DREB 1C and DREB 1 A) (Gilmour et al., .1998).
Gilmour et al. (1998); показали, что GBF -транскрипты начинают накапливаться* уже: через 15 мин* экспонирования- растений; при; пониженной температуре; На этом основании было- сделано предположение, что COR гены, индуцируют включение двухступенчатого* каскада транскрипционных активаторов, в котором первая ступень GBF индукции контролируется неизвестным активатором, обозначенным «ICE» (inducer of CBF expression), который изначально присутствует при оптимальной для роста температуре в неактивной форме. Авторы другого исследования (Nishawar et al., 2009) предположили, что этот активатор ориентировочно является холод-регулируемым элементом «ICE Вох», представленным в промоторе каждого CBF гена. В неохлаждаемых условиях ICE находится в «неактивном» состоянии, потому что он ассоциирован в цитоплазме с негативным регуляторным белком, или находится в форме, в которой он не способен связываться с ДНК или не может эффективно не активировать транскрипцию. После воздействия на растения пониженной температуры он активируется путем модификации или его собственной структуры или структуры связанного с ним белка, который, в свою очередь, позволяет ICE индуцировать экспрессию CBF гена. Как отметил Gilmour et al., (1998) вполне вероятно, что ICE не только может регулировать экспрессию CBF генов, но и индуцировать экспрессию других генов, которые также играют важную роль в процессе Холодовой адаптации. Chinnusamy et al., (2003) установили, что ICE и, вероятно, связанные с ним транскрипционные факторы, контролирующие экспрессию CBF генов, постоянно присутствуют в клетке, в том числе и при оптимальной температуре роста, но в ответ на холодовый стресс они, вероятно, испытывают посттрансляционные модификации (например,