Роль слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз в устойчивости растений к биотическому стрессу

• Автор: Граскова, Ирина Алексеевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 392 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ БОЛЕЗНЕЙ РАСТЕНИЙ

1.1.1. Неинфекционные болезни растений

1.1.2. Инфекционные болезни растений

1.2. ВОЗБУДИТЕЛИ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ РАСТЕНИЙ

1.2.1. Грибные возбудители болезней

1.2.2. Вирусы и вироиды

1.2.3. Бактериальные возбудители болезней

1.2.3.1. Кольцевая гниль картофеля

1.3. ИЗМЕНЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКЕ ПРИ ПАТОГЕНЕЗЕ
1.4. МЕХАНИЗМЫ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
1.5. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСТЕНИЙ И ПАТОГЕНА
1.6. СПЕЦИФИЧЕСКОЕ РАСПОЗНОВАНИЕ
1.7. ЗАПУСК КАСКАДА СИГНАЛОВ
1.8. ГЕНЫ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
1.9. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
1.10. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ РАСТЕНИЯ В ОТВЕТ НА ВНЕДРЕНИЕ ПАТОГЕНА
1.10.1. Окислительный взрыв
1.10.2. Апоптоз
1.10.3. Изменение проницаемости мембран
1.10.4. Синтез фитоалексинов
1.10.5. Изменение активности ферментов
1.10.6. Синтез РR-белков
1.10.7. Синтез ингибиторов протеиназ
1.11. СИГНАЛЬНЫЕ МОЛЕКУЛЫ
1.11.1. Элиситоры
1.11.2. Салициловая кислота
1.11.3. Оксид азота
1.11.4. Липоксигеназы
1.11.5. Жаслюновая кислота и ее производные
1.11.6. Этилен
1.12. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СИГНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ В РАЗВИТИИ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
1.13. СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ
1.13.1. Аденилатциклазная сигнальная система
1.13.2. МАР-киназная сигнальная система
1.13.3. Кальциевая сигнальная система
1.13.4. Липоксигеназная сигнальная система
1.13.5. ИО-синтазная сигнальная система
1.13.6. Фосфатидатная сигнальная система
1.13.7. Протонная сигнальная система
1.13.8. НАДФН-оксидазная сигнальная система
1.14. ФЕРМЕНТ ПЕРОКСИДАЗА РАСТЕНИЙ
1.14.1. Исторические факты о пероксидазе
1.14.2. Классификация пероксид аз
1.14.3. Строение пероксидаз
1.14.4. Механизмы расгцетения перекиси водорода с участием пероксидазы растений
1.14.5. Субстратная специфичность пероксидаз
1.14.6. Множественность молекулярных форм пероксидазы
1.14.7. Физиологические функции пероксидазы
1.14.8. Генетический контроль синтеза пероксидаз
1.14.9. Локализация пероксидаз в растительной клетке
1.14.10. Термостабилъность пероксидаз
1.14.11. Аптипатогенное действие пероксидаз

1.14.12. Участие пероксидаз в лигнификации и суберинизации
клеточной стенки растения
1.14.13. Участие пероксидазы в дыхании растений
1.14.14. Участие пероксидазы и фитогормонов в стрессовых воздействиях на растение
1.15. УЧАСТИЕ ПЕРОКСИДАЗ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ РАСТЕНИЯ В РЕАКЦИИ НА ПАТОГЕНЕЗ
1.16. ВЫВОДЫ ИЗ ОБЗОРА ЛИТЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Растительный материал
2.2. Суспензионные культуры тканей картофеля
2.3. Бактериальные культуры
2.4. Культивирование растений in vitro с бактериями
2.5. Культивирование суспензионных культур картофеля с бактериальным патогеном
2.6. Выделение и очистка экзополисахаридов из бактериальной культуры
2.7. Культивирование суспензионных культур картофеля с экзополисахаридами
2.8. Выделение слабосвязанных с клеточной стенкой пероксидаз картофеля
2.9. Определение пероксидазной активности
2.10. Кинетика пероксидазной реакции в суспензионных клетках картофеля при заражении патогеном
2.11. Определение оптимума pH пероксидазной активности
2.12. Сокультивирование суспензионных тканей клеток картофеля с ингибиторами белкового синтеза
2.13. Электрофоретические методы
2.13.1. Электрофорез в ПААГ нативного белка

Почти все фитопатогенные бактерии грамотрицательные, лишь несколько видов рода Clavibacter — грамположительные. В подавляющем большинстве они - аэробы, но некоторые виды факультативно анаэробны (Черемисинов, 1973).
По характеру питания фитопатогенные бактерии - гетеротрофы и необходимую энергию получают путем расщепления органического вещества (Дьяков и др., 1974).
Патогенные свойства бактерий связаны с активностью их ферментов и токсинов (Бейлин, 1986). Большинство фитопатогенных бактерий имеют ферменты, растворяющие срединные пластинки клеточной стенки — пектиназы, пропектиназы, полигалактуроназы. Особенно высокой активностью отличаются ферменты возбудителей гнилей. Патогенные бактерии могут выделять вещества (токсины, экзополисахариды и др.),, которые нарушают ферментные системы растения и вызывают отмирание или увядание пораженных тканей и органов (Ван дер Планк, 1972). Для некоторых видов Agrobacterium, Clavibacter, Envinia, Pseudomonas и Xanthomonas накоплено некоторое количество биохимических и генетических данных о возможных функциях полисахаридов при патогенезе. Экзополисахариды (ЭПС) связаны с клеткой в виде капсулы или выделяются в виде жидкой слизи и состоят либо из однотипного сахара (гомополисахариды), или из смеси комплекса сахаров (гетерополисахариды). ЭПС часто положительно коррелируют с вирулентностью и при патогенезе играют роль в появлении симптомов болезней (Denny, 1995).
У бактерий преобладает бесполое размножение путем деления материнской клетки. Наследственные изменения происходят в результате спонтанных мутаций или рекомбинаций, в связи с наличием трансформации, трансдукции и конъюгации. При трансформации ДНК, выделенная одним штаммом бактерии, поглощается живыми клетками другого штамма и включается в их геном. При трансдукции генетическое вещество передается при помощи бактериофага, при конъюгации контактирующие бактериальные