Цитофизиологические особенности ранних стадий развития возбудителя мучнистой росы пшеницы при моделировании окислительного стресса

• Автор: Аветисян, Гаянэ Акоповна
• Шифр специальности: 03.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1. Роль окислительного стресса в регуляции защитных реакций растения

1.1.1. Биохимические свойства активных форм кислорода

1.1.2. Источники активных форм кислорода в растениях

1.1.3. Антиоксидантная система

1.1.4. Образование активных форм кислорода под действием стрессов различной природы
1.1.5. Эндогенная и экзогенная перекись водорода в регуляции защитных процессов у растений

1. 2. Особенности патогенеза мучнистой росы злаков

1.2.1. Биологические и морфологические особенности возбудителя мучнистой росы злаков Егуяірке graminis ЭС
1.2.2. Цитологические и цитофизиологические особенности взаимоотношений между растением-хозяином и мучнисторосяным патогеном Егуяірке §гатігт Г ер. ігіїісі
1.2.3. Формирование гало при инфицировании эпидермальных клеток
растения возбудителем мучнистой росы
1.2.4тОкислительный стресс в патогенезе мучнисторосяных грибов
Глава II. Материалы и методы исследований
2.1. Объекты исследований
2.2. Выращивание растений и заражение
2.3. Световая микроскопия
2.4. Электронная микроскопия
2.5. Подсчет колоний мучнистой росы
2.6. Статистическая обработка данных
2.7. Реактивы, использованные в исследованиях
Глава III. Влияние экзогенной обработки перекисью водорода и 3-АТА на
развитие колоний мучнисторосяного патогена
Глава IV. Влияние окислительного стресса на цитофизиологические реакции растений пшеницы при инфицировании возбудителем мучнистой росы
4.1. Особенности ранних этапов развития возбудителя мучнистой росы и ответные реакции эпидермальных клеток пшеницы
4.2. Изменение структуры и окраски гало под действием перекиси водорода и 3-АТА
4.3. Изменение размеров гало под действием окислительного стресса...60 Глава V. Морфологическая изменчивость инфекционных структур возбудителя мучнистой росы пшеницы при моделировании окислительного стресса перекисью водорода и 3-амино-1,2,4-триазолом
5.1. Особенности эктофитного развития возбудителя мучнистой росы пшеницы
5.2. Морфологические особенности первичных инфекционных структур возбудителя мучнистой росы пшеницы при действии перекиси водорода и 3-АТА
5.3. Влияние окислительного стресса на регуляцию направления роста инфекционных структур возбудителя мучнистой росы пшеницы вдоль и поперек длинной оси листа
5.4. Изучение гало методом сканирующей электронной микроскопии
Заключение
Выводы
Список использованных сокращений
Список литературы

Введение
Рост и развитие растения существенно зависят от его способности адаптироваться к изменениям окружающей среды. Растения, как и другие аэробные организмы, нуждаются в кислороде для получения энергии и хорошо приспособлены к жизни в кислородной среде (Vranova et al., 2002). Однако существование растений в атмосфере, содержащей кислород, неразрывно связано с образованием в их тканях активных форм кислорода (АФК) (Laloi et al., 2006). АФК играют важную роль в регуляции метаболизма растений. В естественных условиях растительные организмы содержат АФК, но их количество возрастает под влиянием биотических и абиотических стрессов. АФК - одно из основных звеньев сигнальной системы, благодаря которой растения узнают об атаке патогена и активируют иммунный ответ (Тарчевский, 2002). Однако они обладают токсическим действием в отношении клеток растения и патогена, поэтому могут выполнять также функции непосредственного антиинфекционного агента (Аверьянов и др., 1978). В частности, одним из наиболее важных защитных механизмов растения против атаки патогенов является реакция сверхчувствительности, при которой происходит окислительный взрыв и образование АФК в токсических концентрациях (Vanacker et al., 2000; Trujillo et al., 2006).
Особый интерес представляет исследование роли АФК в регуляции развития биотрофных патогенов. Биотрофный тип питания основан на взаимодействии с клетками живого растения-хозяина. Биотрофные паразиты выделяют в зараженные ткани растений биологически активные вещества, регулирующие метаболизм и имеют специальный трофический орган гаусторий (Дьяков и др., 2001). Возбудители мучнистой росы злаков Eiysiphe graminis являются типичными биотрофными паразитами. Они имеют несколько специализированных форм, паразитирующих на некоторых видах семейства Злаков (Poaceae Baruh.).

микроскопический анализ дает основание отвести процессу экзоцитоза значительную роль среди механизмов межклеточного взаимодействия при облигатном паразитизме.
1.2.3. Формирование гало при-инфицировании эпидермальных клеток растения возбудителем мучнистой росы
Особенностью патогенеза мучнисторосяных грибов злаков является образование гало - специфических концентрических структур в месте контакта на поверхности эпидермальной клетки, выявляемых при цитохимической окраске. Окрашивание зоны гало происходит при использовании кислых, но не основных красителей (Мишина и др., 2001). В месте контакта с эпидермисом первичной ростковой трубки образуется малое гало, в месте контакта лопасти аппрессория - большое гало. Одиночные вторичные гало образуются в местах контакта с эпидермисом гиф мицелия. Гало заметны на 2-4 сутки после инокуляции.
Существуют различные предположения о природе гало. Шервуд и Вэнс (Шервуд, Вэнс, 1985) описывают гало как биохимически измененную часть клеточной стенки. В целлюлозном слое в области гало обнаружено повышенное содержание кремния (геуеп, ВивЬпеП, 1979). При использовании сканирующей электронной микроскопии гало иногда заметно в виде более светлого ореола на поверхности эпидермальной клетки вокруг места проникновения паразита (Мишина и др., 2001). С точки зрения Мишиной и соавторов (2001), гало представляют собой физиологически активную зону, локализованную на уровне плазмалеммы клетки растения. На ранних стадиях патогенеза в клетках эпидермиса ячменя обнаружена концентрическая реорганизация элементов цитоскелета вокруг сайта проникновения мучнисторосяного патогена, по форме и размерам соответствующая гало, выявляемым красителями на белки, и пространственно совпадающая с зоной автофлуоресценции в клеточной стенке (КоЬауаэЫ Щ а1., 1997; ОраНк! й а1.,