Физиологические механизмы адаптации насекомых к холодному и сухому климату Якутии

• Автор: Ли, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 245 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор. Современное состояние проблемы

1.1. Эколого-физиологические факторы, влияющие на 14-22 формирование холодоустойчивости насекомых

1.1.1. Влияние холодного климата на развитие насекомых

1.1.2. Диапауза и толерантность к холоду

1.1.3. Роль биохимических систем: липидов, углеводов,

полиолов, белков в развитии холодоустойчивости насекомых

1.2. Проблемы, связанные с замерзанием жидкой среды организма

1.3. Типы стратегий Холодовой адаптаций у насекомых

1.3.1. Стратегия морозоустойчивости. Физиологические 25-29 принципы
1.3.1.1. Лед-нуклеирующие агенты. Основные понятия
1.3.1.2.Химическая структура нуклеаторов льда на примере Уезри1а тасиШа
1.3.1.3. Лед-нуклеирующая активность, базовые понятия
1.3.1.4. Сезонная активность лед-нуклеирующих агентов
1.3.1.5. Специфическая лед-нуклеирующая активность
1.3.1.6. Лед-нуклеирующие агенты у морозоустойчивых насекомых
1.3.1.7. Некоторые свойства лед-нуклеаторов
1.3.2. Стратегия морозочувствительности
1.3.2.1.Роль полиолов в стратегии морозочувствительности

1.3.2.2. Антифризные белки и их функции
1.4. Географическое распределение стратегий
морозочувствительности и морозоустойчивости у насекомых
1.5. Характеристика природных криопротекторных систем, вырабатываемых холодоустойчивыми насекомыми
1.5.1. Полиолы, метаболизм и криопротекторные функции
1.5.2. Полиолы у морозоустойчивых насекомых
1.5.3. Полиолы и карбогидраты у морозочувствительных насекомых
1.5.4. Антифризные белки, структура и механизм действия
1.6. Водный баланс и стратегия холодоустойчивости насекомых
1.7. Практическое использование знаний в области криобиологии насекомых
Описание диссертационной работы
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Объем исследованного материала
2.2. Объекты исследования
2.3. Характеристика изучаемых насекомых
2.4. Методы исследования
2.4.1. Измерение основных параметров холодоустойчивости насекомых
2.4.1.1. Измерение температуры переохлаждения насекомого
2.4.1.2. Процедура взятия гемолимфы

2.4.1.3. Определение осмоляльности, температуры плавления, гистерезисной температуры замерзания
2.4.1.4. Определение лед-нуклеирующей активности в гемолимфе зимних насекомых
2.4.1.5. Энзиматический метод определения концентрации глицерина в гемолимфе насекомых
2.4.1.6. Изучение влияния антифризной активности на поведение лед-нуклеирующих веществ in vitro
2.4.1.7. Исследование сезонных различий в лед-нуклеирующей активности гемолимфы жука Upis ceramboides
2.4.1.8. Определение физиологического потенциала холодоустойчивости Upis ceramboides
2.4.1.9. Исследование природы лед-нуклеирующих агентов, присутствующих в гемолимфе Upis ceramboides
2.4.1.10. Специфическая лед-нуклеирующая активность гемолимфы Upis ceramboides
2.4.1.11. Определение pH оптимума лед-нуклеирующей активности гемолимфы Upis ceramboides
2.4.1.12. Определение концентрации белка по методу Лоури (Jones et al., 2003)
2.4.1.13. Статистические методы
2.5. Аналитический электрофорез белков гемолимфы жука Upis ceramboides в полиакриламидном геле

Осмоляльность (мОсмоль)
Рис. 5. Температура переохлаждения 5 мкл образца растворов NaCl (кружки) и глицерина (треугольники) с (закрытые символы) 0,25 мкл гемолимфы из морозоустойчивых жуков Eleodes blanchardi, представленная как функция концентрации раствора, выраженная в единицах осмоляльности. Открытые символы представляют температуру переохлаждения образцов, не содержащих гемолимфу жуков. Линия С представляет температуры плавления (Zachariassen, Hammel, 1976)
В экспериментах температура нуклеации была измерена в 5 мкл образца растворов NaCl и глицерина, взятых в различных концентрациях и содержащих 0,25 мкл гемолимфы морозоустойчивых жуков E. blanchardi. Как видно на рис. 5 температуры нуклеации растворов находятся точно на одной линии, т.е. они идентичны для обоих видов растворов. Помимо этого, повышение концентрации глицерина и NaCl понижает температуру нуклеации эквивалентно депрессии температуры плавления (линия С). Это указывает на то, что нуклеация имеет место при постоянной степени переохлаждения. Очевидно, растворы влияют на температуру нуклеации за счет коллигативных свойств. При этом температура переохлаждения