Изучение генетического контроля активности апикальных меристем у гороха посевного : Pisum sativum L.

• Автор: Синюшин, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список использованных сокращений

Обозначения на осевых схемах

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Горох посевной (Pisum sativum L.) как модельный объект в генетике развития растений

1.1.1. Генетический контроль развития цветка

1.1.2. Генетический контроль развития корня

1.1.3. Генетический контроль развития листа

1.1.4. Современное состояние проблемы идентификации генов у Pisum sativum L

1.2. Структура апикальной меристемы побега у высших растений

1.3. Генетический контроль активности апикальной меристемы побега у резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)
1.3.1. Инициация ПАМ
1.3.2. Поддержание пролиферативной активности ПАМ
1.3.3. Поддержание постоянного объема ПАМ
1.3.3.1. Негативная регуляция активности гена WUSCHEL
1.3.3.2. Позитивная регуляция активности гена WUSCHEL
1.3.4. Формирование латеральных производных
1.4. Генетический контроль активности апикальной меристемы побега у гороха (Pisum sativum L.)
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Линии, использованные в работе, и условия культивирования
2.2. Выделение ДНК
2.3. Полимеразная цепная реакция
2.4. Обработка ПЦР-фрагментов эндонуклеазами рестрикции
2.5. Фракционирование фрагментов ДНК
2.6. Изучение анатомии и микроструктуры клеток

2.7. Сканирующая электронная микроскопия
2.8. Локализация на генетической карте
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Негативная регуляция размеров ПАМ у гороха
3.1.1. Фенотипическая характеристика фасциированных форм
3.1.1.1. Морфология мутантов
3.1.1.2. Анатомия фасциированных мутантов
3.1.1.3. Различия в проявлении фасциации у изучаемых линий
3.1.1.4. Фасциация цветка
3.1.1.5. Продуктивность фасциированных форм
3.1.2. Тесты на аллелизм между изучаемыми линиями
3.1.3. Гибридологический анализ наследования фасциации
3.1.4. Определение положения генов на генетической карте
3.1.4.1. Локализация гена, ответственного за развитие фасциации у мутанта «Штамбовый»
3.1.4.2. Локализация гена NOD4
3.1.4.3. Уточнение положения гена FA
3.1.5. Изучение меж- и внутривидового полиморфизма предполагаемых гомологов генов CLV2 и FAS2
3.1.6. Участие генов, регулирующих размер ПАМ, в контроле процесса нодуляции
3.2. Сохранение недифференцированного состояния ПАМ
3.2.1. Фенотипическая характеристика мутанта det
3.2.2. Гибридологический анализ наследования гена DET
3.2.3. Определение положения гена DETна генетической карте
3.2.4. Взаимодействие с другими генами, контролирующими активность ПАМ
3.3. Поддержание пролиферативной активности ПАМ
3.3.1. Анализ фенотипа мутантов deh в сравнении с нормой
3.3.2. Гибридологический анализ наследования признака детерминантного типа роста
3.3.3. Определение положения гена DEH на генетической карте
3.3.4. Взаимодействие гена DEH с другими генами, регулирующими активность ПАМ
3.4. Регуляция активности апикальной меристемы пазушного цветоноса

3.4.1. Фенотипическая характеристика мутантов с нарушениями формирования пазушного цветоноса
3.4.1.1. Морфология пазушного цветоноса у различных линий
3.4.1.2. Симметрия цветка, терминирующего пазушный цветонос
3.4.2. Возможное сочетание генетического контроля развития ПАМ и пазушного цветоноса
3.5. Взаимодействие генов, участвующих в генетическом контроле активности ПАМ у гороха
Заключение
Выводы
Список публикаций по результатам диссертации
Список литературы

Экспрессия ШУЭ у мутантов выше, чем у растений дикого типа, иногда приурочена к нескольким центрам. Постулировано, что весь комплекс нарушений у мутанта связан с увеличением уровня экспрессии гена тИ?166д, который кодирует малую регуляторную РНК.
Таким образом, возможны несколько механизмов регуляции уровня экспрессии гена 1/ШЭ: путем ограничения числа клеток, в которых
экспрессируется этот ген (С/./-зависимый путь) или как следствие изменения активности транскрипции (опосредованно через малые РНК). Альтернативный (или, точнее, дополнительный) путь осуществления негативной регуляции связан с белками, вовлеченными в организацию хроматина и фолдинг (семейство БАв, ТЭК). Фенотипы мутантов с нарушениями негативной регуляции экспрессии И/1/Э, однако, схожи вне зависимости от типа механизма.
Сравнительно недавно описан ген AfFAS4, избыточная экспрессия которого в составе генноинженерной конструкции приводит к выраженной фасциации побега [Родоге1ко е1 а1., 2008]. Белок, кодируемый этим геном, предположительно обладает хеликазной активностью. Особенности взаимодействия этого гена с ранее известными генами, контролирующими активность ПАМ, в настоящее время не охарактеризованы.
Потеря негативного контроля увеличения ПАМ, приводящая в конечном итоге к фасциации побега, представляется очень частым нарушением развития у А. МаНапа. Классические тератологические сводки описывают фасциацию у огромного числа растений [Л/огэс1е11, 1915; ВтддеП, 1990]. Столь сложная система контроля этого компонента активности ПАМ. безусловно, является подверженной внешним и внутренним воздействиям, что приводит к частым случаям фасциации в лабораторных и естественных условиях.
1.3.3.2. Позитивная регуляция активности гена ]Л/иЗСНЕ1-
К настоящему времени описаны несколько генов, осуществляющих позитивную регуляцию экспрессии УШЭ. Одним из таких регуляторов является ген БТ/МРУ (ЭТ/Р), кодирующий гомеодомен-содержащий белок, отчасти сходный по структуре с Л/иЭ [Л/и е1 а1., 2005]. У мутантов эф отсутствует экспрессия генов IА/иЭ и, как следствие, СИ/3. Авторы упомянутой работы предполагают, что ген ЭГ/Р в норме стимулирует переход клеток ПАМ к делению. Любопытно, что восстановление нормального фенотипа отмечалось при экзогенной обработке мутантов эф сахарозой, которая, вероятно, способна стимулировать деления