Экспрессия гена белка холодового шока капусты при низкотемпературном стрессе

• Автор: Матниязов, Рустам Тахирович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

Глава I. 1.1.

1.3.
1.5.

Глава 2. 2.1. 2.2.

2.4.
2.6.
2.8.
2 2 2
2
Обзор литературы
Действие низких положительных и отрицательных
температур на растения. Закаливание растений
Функции белков холодового шока
Роль фосфорилирования белков в развитии
холодостойкости растений
Регуляция экспрессии С1генов растений
Начальные этапы восприятия холодового сигнала
растительными клетками
Материалы и методы
Объекты исследования
Выделение и очистка ДНК растений
Выделение РНК
Выделение и очистка плазмидной ДНК Расщепление ДНК рестрикционными эндонуклеазами
Аналитический гельэлектрофорез ДНК Полимеразная цепная реакция Перенос ДНК из агарозных гелей на мембранные фильтры блоттинг
Дотблот анализ
Радиоактивное мочение препаратов ДИК Блотгибридизация ДНК Трансформация компетентных клеток Е.соН плазмидной ДНК Получение протопластов Выделение белков из растений
г
2 Электрофорез белков
2 Определение протеинкиназной активности
2 Определение уровня фосфорилирования белков i viv
2 Иммуноферментный анализ концентрации АВК
2 Реактивы и материалы
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Начальные этапы низкотемпературной индукции
экспрессии гена белка холодового шока капусты
3.2. Экспрессия гена белка холодового шока капусты при
различной активности кальцийзависимых
протеинкиназ
3.3. Влияние реорганизации цитоскелета на экспрессию
гена белка холодового шока капусты
3.4. Влияние фитогормона эпибрассинолида на регуляцию
экспрессии гена белка холодового шока капусты
3.5. Детекция специфичных фрагментов ДНК и РНК в
режиме реального времени с помощью полимеразной цепной реакции
Заключение
Выводы
Литература


Знание молекулярных механизмов развития холодостойкости и закаливания растений может послужить основой для развития новых стратегий усиления холодостойкости и увеличения продуктивности, а также расширения области возделывания сельскохозяйственных культур. Расширение области применения варианта ПЦРРВ с переносом энергии от праймера к праймеру значительно ускорит исследование индуцируемых внешними воздействиями генов, характеризующихся наличием интронов. Апробация работы. Физиологические и молекулярногенетические аспекты сохранения биоразнообразия Вологда, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы глава 1, описания объектов и методов исследования глава 2, результатов исследования и их обсуждения глава 3, заключения, выводов и списка цитированной литературы, включающей 7 названий. Работа изложена на 0 страницах и содержит рисунков. ГЛАВА I. Растения приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды различными способами. Одним из наиболее хорошо охарактеризованных ответных реакций растений на изменения температуры является повышение их холодостойкости при росте в течение определенного времени в условиях низких положительных температур. Этот процесс известен как холодовая акклимация, во время которой происходят различные изменения в метаболизме и морфологии растений, включающие в себя ограничение или прекращение роста, временное увеличение концентрации абсцизовой кислоты АБК, изменения в липидном составе мембран, накопление совместимых осмолитов пролина, бетаина, полиолов и растворимых сахаров, а также увеличение уровня антиоксидантов , Xi, . Большинство из этих биохимических и физиологических изменений регулируются низкими температурами через изменения в экспрессии тех или иных генов. За последние годы накоплен достаточно большой объем сведений о структуре и организации подобных генов, об их регуляции и вкладе в развитие стрессового ответа растений , ii, iii, . Многочисленные исследования показали, что развитие холодостойкости является комплексным признаком, проявляющимся при слаженном действии различных систем растительного организма. Адаптивный ответ растения на Холодовой стресс предполагает передачу внешнего сигнала внутрь клетки и активацию, при посредничестве какихто факторов транскрипции, соответствующего гена. В настоящее время интенсивно исследуются отдельные этапы развития стрессового ответа трансдукция сигнала, активация транскрипции генов, посттранскрипционные процессы и накоплено достаточно много сведений о гормональном и транскрипционном контроле регуляции генов холодового ответа. Растения проявляют различную степень устойчивости к повреждающему действию низких температур. Те из них, которые не устойчивы не только к отрицательным, но и даже к низким положительным температурам, относятся к теплолюбивым растениям. Холодостойкие растения выносливы к любым низким положительным температурам, если при этом вода в них остается в переохлажденном состоянии. К морозостойким относятся растения, которые выживают после действия отрицательных температур и образования в них межклеточного льда Дроздов, . При этом морозостойкость связана с определенной подготовкой к восприятию холода, иначе говоря, с закаливанием растений. К таковым относятся, главным образом, древесные растения и некоторые многолетние травянистые. Различают еще заморозкоустойчивость способность выдерживать внезапное кратковременное воздействие отрицательных температур без существенного снижения продуктивности. Проблема холодоустойчивости наиболее остро стоит для теплолюбивых культурных растений, длительный рост которых при низкой положительной температуре невозможен. Например, это касается овощных культур огурцы, томаты, зерновых кукуруза, зернобобовых соя. Повреждения, вызываемые низкими температурами, можно подразделить на два вида. В первую группу следует отнести повреждения в результате охлаждения растений, примерно от С до 0С.