Конститутивная и индуцибельная экспрессия генов экспансинов в трансгенных растениях табака

• Автор: Сафиуллина, Миляуша Галимьяновна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава I. Литературный обзор

1.1. Структура клеточной стенки растения

1.2. Рост клеток растяжением. Теория «кислого роста»

1.3. Участие фитогормонов в регуляции клеточного растяжения

1.4. Транскрипционные факторы и белки с 0811-доменом,

участвующие в регуляции клеточного растяжения

1.5. Роль эндоглюканаз в регуляции клеточного растяжения

1.6. Участие ксилоглюканэндотрансгликозолаз / гидролаз в

регуляции клеточного растяжения
1.7. Гидроксильный радикал и его роль в клеточном растяжении
1.8. Роль экспансинов в обеспечении роста клеток растяжением
1.8.1. Характеристика структурных особенностей экспансинов
1.8.2. Эволюция экспансинов
1.8.3. Механизм действия экспансинов на клеточные стенки
1.8.4. Влияние экспансинов на размеры органов растений
1.8.5. Роль экспансинов в развитии клеток древесного волокна
1.8.6. Влияние экспансинов на адаптацию растений к абиотическим 36 стрессам
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Выделение и очистка тотальной ДНК растений
2.3. Выделение и очистка плазмидной ДНК
2.4. Расщепление ДНК рестрикционными эндонуклеазами
2.5. Аналитический гель-электорофорез ДНК
2.6 Препаративный гель-электорофорез ДНК
2.7. Элюция ДНК из агарозных гелей

2.8. Полимеразная цепная реакция
2.9. Подготовка компетентных клеток Е.coli
2.10. Трансформация компетентных клеток E.coli плазмидной ДНК
2.11. Автоматическое секвенирование ДНК ферментативным
методом
2.12. Подготовка электрокомпетентных клеток Е.coli и
Agrobacterium tumefaciens
2.13. Электропорация компетентных клеток Е. coli и Agrobacteriu/n
tumefaciens
2.14. Агробактериальная трансформация листовых дисков табака
2.15. Выделение РНК и построение кДНК
2.16. Количественная ОТ-ПЦР в режиме реального времени
2.17. Стерилизация и выращивание семян трансгенных растений
табака на селективной среде
2.18. Морфологический анализ трансгенных растений
2.19. Экзогенная обработка растений табака фитогормонами
2.20. Определение плоидности трансгенных растений
2.21. Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей
2.22. Статистическая обработка полученных результатов
2.23. Реактивы и материалы
2.24. Составы использованных стандартных растворов
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Гены экспансинов табака (Nicotiana tabacum)
3.1.1. Родство генов экспансинов табака с экспансинами других
растений
3.1.2. Роль генов экспансинов NtEXPAl и NtEXPA4 в регуляции
клеточного растяжения при росте органов табака
3.1.2.1. Влияние экзогенных фитогормонов на изменение уровня
транскрипции генов экспансинов табака
3.1.2.2. Влияние индуцибельной экспрессии гена ARGOS-L1KE на

изменение уровня транскрипции экспансинов табака
3.1.2.3. Конститутивная экспрессия гена NtEXPA 1
3.1.3. Конститутивная экспрессия гена NtEXPA5 в трансгенных
растениях табака
3.1.4. Конститутивная и индуцибельная экспрессия гена NtEXPA6
3.1.4.1. Создание трансгенных растений табака, с повышенной
экспрессией гена NtEXPA
3.2. Конститутивная экспрессия гена AtEXPAlO A. thaliana в
трансгенных растениях табака
3.2.1. Амплификация и клонирование гена AtEXPAl0
3.2.2. Получение трансгенных растений табака с повышенной
экспрессией тет AtEXPAlO
3.2.3. Морфологический анализ трансгенных растений табака с
повышенной экспрессией гена AtEXPAlO
3.3. Клонирование и исследование генов экспансинов тополя
черного (Populus nigra L.)
3.3.1. Конститутивная экспрессия гена PnEXPAl
3.3.1.1. Амплификация и клонирование гена РпЕХРА 1
3.3.1.2. Получение трансгенных растений с конститутивной
экспрессией гена РпЕХРА
3.3.1.3. Морфологический анализ трансгенных растений с
конститутивной экспрессией гена РпЕХРА]
3.3.2. Конститутивная экспрессия гена РпЕХРАЗ
3.3.2.1. Амплификация и клонирование гена РпЕХРАЗ
3.3.2.2. Получение трансгенных растений с конститутивной
экспрессией гена РпЕХРАЗ
3.3.2.3. Морфологический анализ трансгенных растений с
конститутивной экспрессией гена РпЕХРАЗ
Заключение
Выводы
Список литературы

Дисбаланс темпов растяжения клеток во время фазы быстрого роста плода может вызвать образование трещин в плоде. Степень растрескивания плодов уменьшается при увеличении экспрессии гена экспансина MdEXPA3 в околоплодной ткани (Satoshi et al., 2008).
1.8.5. Роль экспансмнов в развитии клеток древесного волокна
Для изучения роли экспансинов в удлинении и развитии клеток древесного волокна использовали а-экспансин PttEXPAl гибридной осины (Populus tremida L. х p. tremuloides Michx.), который характеризовался консервативными доменами в N- и С-концах зрелого белка. В трансгенных линиях растении, сверхэкспрессирующих ген PttEXPAl, прослеживалось удлинение стволовых междоузлий и расширение пазухи листа, а также увеличение площади клеток эпидермиса листа. Это говорит о том, что экспансии PttEXPAl способствует увеличению роста органов посредством влияния на растяжение клеточных стенок растений. Однако особенности развития клеток растений трансгенных линий для сосудистых элементов и волокон были различными. Экспансии PttEXPAl стимулировал увеличение волокна в диаметре, а у сосудистых элементов - только длины. Наблюдаемые различия в особенностях реагирования этих типов клеток на экспансии очевидно зависит от различий в развитии и составе клеточной стенки (Gray-Mitsumune et al., 2008).
У покрытосеменных растений проводимость воды осуществляется сосудистыми элементами и трахеидами, а волокна осуществляют опорную функцию. Благодаря меньшему диаметру волокна и большей его длине способность к опоре увеличивается, в то время как проводящие свойства зависят от диаметра сосудистых элементов (Tyree et al. 2002). Конечный размер и форма древесных клеток определяются на ранних стадиях дифференциации сосудистого камбия (Larson et al., 1994; Mellerowiczc et al., 2001, 2006). Длина клеток определяется длиной веретенообразных