Экспрессия генов кальций-зависимых протеинкиназ в процессе соматического эмбриогенеза женьшеня Panax ginseng C.A. Meyer

• Автор: Турленко, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Женьшень, как важный биотехнологический объект

1.1. Систематическое положение и биологическая характеристика

1.2. Состав биологически активных веществ женьшеня

1.3. Лекарственные свойства женьшеня

II. Общие аспекты эмбриогенеза в культуре клеток растений

1.3. Размножение и развитие высших растений

1.4. Соматический эмбриогенез растений в культуре клеток

1.5. Применение в биотехнологии соматического эмбриогенеза растений
1.6. Получение соматических эмбрионов женьшеня в культуре клеток.
III. Молекулярные аспекты регуляции соматического эмбриогенеза и клеточной дифференциации растений
1.7. Генетические маркеры соматического эмбриогенеза растений
1.8. Семейство транскрипционных факторов УОХ/Уи
IV. Кальциевая сигнальная система и процесс эмбриогенеза
1.9. Общая роль кальциевой сигнальной системы в клетке
1.10. Участие кальциевой сигнальной системы в регуляции морфогенеза и эмбриогенеза растений. Кальций-зависимые протеинкиназы
1.11. Направление исследований в изучении эмбриогенеза растений..
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Растительный материал и клеточные культуры
2.2. Обработка ингибиторами и ионофором А23
2.3. Выделение нуклеиновых кислот
2.4. Условия проведения ОТ-ПЦР
2.5. Секвснирование ДНК
2.6. Анализ экспрессии генов ШиБ и СОРК на основе ОТ-ПЦР
2.7. Условия проведения ПЦР-РВ
2.8. Статистический анализ полученных результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Морфология клеток и экспрессия гена го/С в культурах женьшеня, используемых в работе
3.2. Анализ экспрессии генетического маркера эмбриогенеза растений 1¥1/5 в культурах клеток женьшеня
3.3. Влияние ингибиторов кальциевых каналов, ингибиторов протеинкиназ и
ионофора А23187 на эмбриогенез в культуре клеток женьшеня 2сЗ
3.4.1. Экспрессия СИРКв культурах клеток СУ и 2сЗ женьшеня
3.4.2. Экспрессия CDPK в клеточных агрегатах культуры 2сЗ с разной степенью развития соматических эмбрионов
3.4.3. Структура и экспрессия гена PgCDPKla в корнях, листьях и клеточных культурах женьшеня
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. CDPK играют важную роль в процессе соматического эмбриогенеза в го/С-трансгенной культуре 2сЗ P. ginseng
4.2. Возможные гены CDPK ответственные за инициацию соматического эмбриогенеза в 2сЗ культуре женьшеня
4.3. Гипотетические функции «коротких» и «длинных» транскриптов CDPK женьшеня
4.4. PgCDPKla - позитивный регулятор клеточного роста женьшеня
4.5. Предполагаемый механизм эмбриогенеза в культуре клеток 2сЗ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
2,4-D - 2,4-дихлорфеноксиацетиловая ксилота 4-СРА - парахлорфеноксиуксусная кислота БАВ - биологически активные вещества кДНК - комплементарная ДНК ГТЦР - полимеразная цепная реакция
ПЦР-РВ - полимеразная цепная реакция в реальном времени ОТ-ГТТТР — обратно-транскрипционная полимеразная цепная реакция АВА - абсцизовая кислота СаМ — кальмодулин
ССаМК - Са2+/кальмодулин-зависимые протеинкиназы CDPK - кальций-зависимые протеинкиназы СІ - ионофор А23

dNTP - дезоксинуклеотид трифосфаты
FAPP - метод определения экспрессии генов с помощью анализа частоты
встречаемости клонированнных ПЦР продуктов
NA - нифлюмовая кислота
VER - верапамила гидрохлорид
W4CPA - питательная среда с ауксином 4-СРА
WOX— гены WUS-homeobox
WUS - гены транскрипционного фактора WUSCHEL

HAP3 (Heme-Activated Proteins 3) субъединицы CBF (GGAAT Box-Binding F) (Kwaaitaa et al., 2005; Kwong et al., 2003; Eoschiavo et at., 1989) и принимает участие во> вторичном соматическом эмбриогенезе (Yamamotto et al., 2005); Ген LEG2 регулирует особые аспекты, эмбриогенеза (Stone et al., 2001). На ранних фазах морфогенеза, когда происходит закладка тела зародыша, понижение экспрессии LEC2 гена у мутантов влияет на поддержание развития эмбриона. На более поздних стадиях при пониженной экспрессии этого гена зародыш теряет возможность накапливать запас питательных веществ (Salandrouze et al., 1999; Stone et al., 2001; Santos et al., 2005). Кроме этого, ген LEC2 связан с активностью гормона ауксина. Ауксин-индуцированный. соматический, эмбриогенез у арабидопсиса зависит от экспрессии-; генов /„ЕС/ и LEC2. Таким, образом, эти два гена являются основными элементами для индукции процесса соматического эмбриогенеза in vitro.
BBMr (Baby Boom). Впервые эти гены были обнаружены в культуре эмбрионов микроспоры капусты. (Boutilier et al., 2002): I 'ены BBM кодируют транскрипционный- фактор,- принадлежащий к семейству AP2/ERF. Семейство- AP2/ERF транскрипционных факторов, одно-из самых крупных у арабидопсиса; насчитывается около 150-генов-(Kim et at., 2006; Namasivayam, 2007); Экспрессия« BBM у арабидопсиса первоначально, индуцирует активацию формирования спонтанных соматических эмбрионов: из семян, а также активирует органогенез или формирование каллусной ткани (Boutilier et al., 2002).
SERF1 (Somatic Embryo Related Factor I). Экспрессия этого фактора связана с гормоном этиленом. При разрушении мРНК гена SERF1 с помощью интерференции РНК (RNA interference) происходит весьма сильное ингибирование соматического эмбриогенеза в эмбриогенных каллусах люцерны (Nagata et al., 1994; Mahonen et all, 2006); Ген SERF1 — член подсемейства транскрипционных факторов ERF, которые играют роль, в гормон-зависимой трансдукции сигналов. Имеются данные о взаимосвязи