Гаметоциды - активаторы апоптоза у растений

• Автор: Воробьев, Артем Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 94 с. : 51 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Гамстоцнды история применения, разнообразие и химические

свойства

Структура мужского гамстофита пшеницы.

Нарушении онтогенеза, происходящие в результате применения

гамстоцпдов и предполагаемые механизмы действия

Апоитоз в растительных тканях.

Молекулярные механизмы развития аноптоза у растении.

Ультраструктурныс особенности запрограммированной клеточной
гибели у растений
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Цель и задачи исследования
Объекты и методы исследовании.
Выделение митохондрий и измерение дыхания.
Измерение генерации проростками супероксидапиона.
Измерение генерации проростками перекиси водорода.
Выделение и электрофорез ДИК
Электронная микроскопия.
Результаты исследования.
Особенности ультраструктуры пыльцевых зрен и тканей пыльника растений пшеницы, обработанных гамстоцидами перед мейозом
материнских клеток микроспор
Особенности ультраструктуры паренхимных клеток колеоптиля проростков пшеницы, выращенных в присутствии гаметоцидов
Влияние гаметоцидов на межнуклеосомную фрагментацию ДНК в клетках
колеоптилей проростков пшеницы.
Действие гаметоцидов на электронтранспортную систему митохондрий . Действие гаметоцидов на генерацию проростками пшеницы активных
форм кислорода во внешнюю среду
Обсуждение результатов.
Изменения ультраструктуры мужского гама офита при химической
индукции мужской стерильности
Поиск мишени действия аметоцидов в растении
Возможные нуги реализации гаметонидного эффекта в развивающемся
пыльнике.
Выводы.
ЛИТЕРАТУРА


В ходе этой многолетней работы было отобрано свыше двухсот соединений, являющихся высоко избирательным и гаметоцидами для пшеницы, ржи и проса. Позже было пропелбпо сопоставление структуры и гаметоцидной активности этих соединений с цслыо обнаружить зависимость их специфичного действия от строения молекул и физикохимических свойств Смирнова и др. В результате сопоставления и анализа данных было показано, что высокой эффективностью и специфичностью гамстоцидиого действия обладают соединения, принадлежащие к самым разным химическим классам алифатические и ароматические углеводороды, спирты и эфиры спиртов, амины, алифатические и ароматические мопо и дпкарбоновые кислоты и их эфиры, различные элсктрофильпыс и фосфоорганическмс соединения. Современные гаметоциды разрабатываются исходя из того, что единственным их эффектом должна быть стерильность пыльцы, они обладают низкой фмтотоксичностыо. Необходимым условием также является высокое качество получаемых гибридных семян к акт вноси в отношении широкою спектра генопшов. Примерами таких веществ служит соединение 1 компании и гамстоцид I компании . Разработка первого вещества не была завершена, а вещество I в году прошло вес этапы регистрации в США. С его иомощыо было получено большое количество гибридов пшеницы i , . Несмотря на все сложности применения гамегоцидов, производство гибридных семян пшеницы с использованием химической индукции мужской стсрильпоеги отмечается в некоторых европейских странах i , . Однако применение гаметоцидов для производства гибридной пшеницы в коммерческих целях ограничено в таких странах, как Франция, Китай и . III. . , . Применение гаметоцндов подразумевает обработку целого растения па ранних этапах онтогенеза генеративных органов. Однако, по общепринятым в литературе представлениям, мишенью действия гаметоцндов являются исключительно ткани генерашвных органов растении. Закономерности развития мужского шметофита пшеницы детально исследованы в литературе. В работах ПоддубпойЛрнольди, ставших классическими, показано, что тычинки закладываются в виде бугорков вслед за бугорками околоцветника на ранних этапах развития цветка. Структура лылышка сначала мало чем отличается от структуры тычиночной нити и состоит из мернстемагической ткани. По мере развития в будущем пылышке иод эпидермисом появляются группы более крупных клеток и закладываются гнзда пыльников. Эго первичные клетки археспория, они увеличиваются в числе путм митотического деления, оставаясь вс время крупнее других клеток пыльника. Число клеток археспория у пшеницы исчисляется сотнями тысяч. Каждый пыльник имеет два гнезда, а каждая тычинка два пыльника, соединнных между собой особой тканыо, называемой связником. В дальнейшем клетки первичного археспория делятся в нернклиналыюм и антиклинальном направлениях, образуя в конечном итоге снорогеппмс клетки, превращающиеся в материнские клетки микроспор МКМ и три слоя клеток стенки пыльника фиброзный слой или эндотеций, средний слой и таистум. С поверхности пыльник покрыт эпидермисом. Наружные стенки эпидермальных клеток утолщены, кутипизированы и покрыты восковым налтом. Самый наружный слой стенки пыльника, примыкающий к эпидермису, называется фиброзным слоем. Стенки клеток эюго слоя формируют мощные лигнифинироваиные утолщения, способствующие раскрыванию I нзд пыльника при помощи продольной трещины. Другой особенностью клеток этого слоя является наличие хлороипастов. Между фиброзным и выстилающим слоями находятся средний слой, состоящий из паренхимных клеток. Он достаточно быстро исчезает, ассимилируясь развивающимися тапстумом и фиброзным слоем. Самый внутренний слой, примыкающий непосредственно к МКМ и состоящий из таблитчатых, заполненных электронноплотным содержимым клеток, называется гапетум. В клетках тапстума происходят митотические деления, вследствие чего они становятся м В дальнейшем ядра могут сливаться и образовывать плотные полиплоидные ядра. Возникает полиплоидная выстилающая ткань.