Влияние селективного света на морфогенез и гормональный баланс кукурузы, инфицированной мозаичным вирусом карликовости

• Автор: Ефремова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 03.00.05, 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

1. РОЛЬ СВЕТА РАЗЛИЧНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

1.1. Реакция растений на длительное воздействие красного

и синего света

1.2. Современные представления о фоторецепции зеленых растений

1.2.1.Фоторецептор красного света

1.2.2.Фоторецептор синего света и 11УА радиации

1.2.3. Молекулярногенетическая модель восприятия светового сигнала

2. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ И МЕХАНИЗМЫ УСТОЙЧИВОСТИ К НИМ

2.1. Влияние вирусной инфекции на рост и развитие растений
2.2. Физиологические процессы больного растения
2.3. Эффекты вирусной инфекции на гормональную систему растений
2.4.Физиологобиохимические основы вирусного иммунитета растений
2.4.1. Механизмы растительного иммунного ответа
2.4.2. Роль индукторов устойчивости в процессе
вирусного патогенеза растений
2.5. Транспорт вирусной инфекции в растении
2.5.1. Межклеточный транспорт фитовирусов в растении
2.5.2. Системное инфицирование при вирусном поражении
3 .ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Объекты исследования
3.2. Эксперименты с использованием спектрального света
3.3. VI метод искусственного заражения растений
3.4. Определение фотосинтетических пигментов
3.5. Определение уровня эндогенных фитогормонов
3.5.1. Выделение и идентификация
3.5.2. Количественное определение фитогормонов
3.5.3. Определение активности цитокининов
3.6. Количественное определение вирусов в растениях
3.6.1. Iметод
3.6.2. гибридизация
4.ВЛИЯНИЕ V НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАЗЛИЧНЫХ
ПО УСТОЙЧИВОСТИ ГЕНОТИПОВ КУКУРУЗЫ, ВЫРАЩЕННЫХ В УСЛОВИЯХ ОСВЕЩЕНИЯ БЕЛЫМ СВЕТОМ
4.1. Особенности роста различных генотипов кукурузы инфицированных V
4.2. Особенности пигментного фонда различных генотипов
кукурузы при их инфицировании V
4.3. Гормональный баланс здоровых и инфицированных
растений кукурузы, выращенных в условиях белого освещения
5.ВЛИЯНИЕ СЕЛЕКТИВНОГО СВЕТА НА МОРФОГЕНЕЗ И ГОРМОНАЛЬНЫЙ БАЛАНС КУКУРУЗЫ ИНФИЦИРОВАННОЙ V
5.1. Особенности роста здоровых и инфицированных растений кукурузы, выращенных в условиях освещения синим и красным светом
5.2. Влияние синего и красного света на пигментный фонд
растений кукурузы
5.3. Гормональный баланс здоровых и инфицированных растений кукурузы, выращенных на селективном свету
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Проведено сравнительное изучение титра V в листьях чувствительных, толерантных и устойчивых растений кукурузы, выращенных в условиях длительного освещения синем и красным светом. Показано, что синий свет способствует снижению концентрации вирусных частиц в листьях растений восприимчивого генотипа. Красный свет влияет на снижение титра вируса в листьях устойчивых и толерантных растений и зависит от генов . Практическая значимость. Данную работу можно рассматривать как вклад в разработку биологических основ защиты растений от вирусной инфекции, что необходимо для селекционной работы по созданию высокопродуктивных и устойчивых сельскохозяйственных сортов. На основе полученных данных можно рекомендовать использование синих люминесцентных ламп на начальных этапах онтогенеза в качестве индуктора повышения защитных механизмов растений к вирусной инфекции. Работа выполнена на кафедре физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета. Работы по выяснению адаптивных эффектов аппарата фотосинтеза к качеству света были начаты еще в середине х годов, главным образом Мором, Пирсоном и его учениками. Во всех исследованиях зафиксированы устойчивые различия метаболизма и морфогенеза зеленых растений, выращенных на красном и синем свету. Ответная реакция на синий свет включает ингибирование длины гипокотиля, междоузлий, стимуляцию развития семядолей, регуляцию времени зацветания, фототропические изгибы, а также регуляцию генной экспрессии растений. , . В настоящее время широко распространено мнение, что синий свет стимулирует белковую, а красный углеродную направленность метаболизма растений. Воскресенская Н. П., . Показано, что у растений выращенных на синем свету сумма белков, нуклеиновых кислот, а также нуклеотидов в клетках всегда существенно больше, чем у растений, выращенных на красном свету, что свидетельствует об активации синим светом всего белоксинтезирующего аппарата и увеличении энергетических возможностей клетки Воскресенская, . Характерный признак растений, длительное время культивируемых на красном свету, накопление крахмала в хлоропласте и одновременно уменьшение по сравнению с синим светом всех указанных выше показателей. Электронномикроскопические исследования хлоропластов указывают на то, что синий свет гораздо быстрее активирует образование гран, чем красный. Это сопровождается активацией биосинтеза белка и хлорофилла, что ведет к ускоренному развитию фотосинтетической функции зеленеющих растений. У растений, выращенных на красном свету, менее четко выражена структура гран в хлоропласте. Упаковка ламелл в гране рыхлая, а вся мембранная система менее плотная, чем у растений с синего света. Для тонкой структуры хлоропластов растений, выращенных на красном свету, характерна ее не стойкость, тенденция к прогрессирующему набуханию ламелл и их разрушению Власова, Воскресенская, . Помимо пластидных пигментов спектральный состав света влияет на образование пигментов клеточного сока. В настоящее время известно, что даже недлительное освещение синим светом, ведет к существенному накоплению специального пигмента антоцианина, играющего важную роль в устойчивости растений к стрессовым факторам i . Наряду с пигментами, отмечено влияние спектрального света на содержание и активность фермента РБФ карбоксилазы, играющего ведущую роль в самом процессе фотосинтеза. Показано, что в листьях ячменя активность РБФкарбоксилазы на синем свету была в несколько раз выше, чем на красном в течение всего периода вегетации Тихомиров, Лисовский, . По данным многих исследователей различные показатели мезоструктуры листа весьма чувствительны к монохроматическому свету. Показано, что клеточный рост наиболее активен на синем свету, а наименее на красном. На красном свету формируются листья более тонкие, с мелкими хлоропластами, при этом толщина слоя полисадной паренхимы в 23 раза меньше по сравнению с губчатой при любом спектре излучения ФАР Воскресенская, Карначук, Головацкая, .