Липополисахариды азоспирилл-структура, участие во взаимодействии с корнями пшеницы

• Автор: Федоненко, Юлия Петровна
• Шифр специальности: 03.00.07, 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 129 с.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Азотфиксирующие ризобактерии рода АгоярМИит

1.1.1 Физиологоморфологическис особенности азоспирилл

1.1.2 Практическая значимость использования бактерий рода АгоэрмИит

1.1.3 Характеристика этапов, ассоциативного взаимодействия

1.2 Структура и функции липополисахаридов грамотрицательных бактерий

1.2.1 Строение клеточной оболочки бактерий

1.2.2 Структурные особенности липополисахаридов

1.2.3 Роль липополисахаридов в реализации растительномикробных взаимодействий
1.3 Методы исследования липополисахаридов
1.3.1 Выделение и очистка липополисахаридов
1.3.2 Разделение липидного и углеводного компонентов липополисахарида
1.3.3 Изучение строения Оспецифических полисахаридов
1.3.3.1 Химические методы исследования
1.3.3.2 Структурный анализ полисахаридов методом ЯМР спектроскопии
1.4 Липополисахариды и Оспецифические полисахариды азоспирилл
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Микробиологические культуры и условия их выращивания
2.2 Характеристика растительного объекта
2.3 Приборы и материалы
2.4 Методы исследования
2.4.1 Исследование адсорбции бактерий на корнях растений
2.4.2 Хроматографические методы
2.4.2.1 Гельфильтрация
2.4.2.2 Ионообменная хроматография
2.4.2.3 Распределительная хроматография на бумаге
2.4.2.4 Газожидкостная хроматофафия
2.4.3 Колориметрическое определение
2.4.4 ЯМР спектроскопия
2.4.5 Встречная двойная иммунодиффузия
2.4.6 Электрофорез в полиакриламидном геле
2.4.7 Дотанализ ЛПС и ОПС с использованием АЗГ1, меченого коллоидным золотом
2.4.8 Исследование изменений морфологии корневых волосков
2.5 Экстракция и анализ липополисахаридов ii i
2.6 Выделение и характеристика ОПС азоспирилл
2.6.1 Получение ОПС кислотным гидролизом ЛПС
2.6.2 Получение полисахаридов с поверхности бактериальных клеток
2.6.3 Распад по Смиту
2.6.4 Анализ полисахарида методом метилирования
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕИЕ
3.1 Исследование адсорбционной способности ii i 5
3.1.1 Изучение гидрофобности бактериальной поверхности
3.2 Сравнительная характеристика ЛПС ii i
3.2.1 Выделение и очистка ЛПС
3.2.2 Хроматографический и электрофоретический анализ ЛИС
3.2.3 Изменения химического состава ЛПС у омегон мутантов
ii i
3.3 Изучение сродства ЛПС ii i к лектину пшеницы
3.4 Влияние ЛПС ii i 5 и его омсгон мутантов
на морфологию корневых волосков проростков пшеницы
3.5 Определение первичной структуры повторяющегося звена ОПС . i 5, КМ8 и КМ2
3.6 Определение структуры повторяющегося звена ОПС . i КВС1
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, описывающей материалы и методы исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 0 источников, в том числе 9 зарубежных. Работа изложена на 9 страницах машинописного текста, содержит рисунка и 6 таблиц. ГЛАВА 1. Растения с момента прорастания семени в почве живут в ассоциации с огромным по своему разнообразию микробным сообществом. Микроорганизмы по характеру их отношений с растениями можно разделить на три основные группы патогенные, симбиотические и ассоциативные последние две группы довольно часто объединяют i, . Фитопатогенные и симбиотические растительномикробные взаимодействия, несмотря на свои качественные различия, сопровождаются физиологическими и морфологическими изменениями растенияхозяина i . Ассоциативные взаимоотношения, чаще всего, характеризуются обоюдной выгодой для партнеров, но без ярко выраженных атрибутов симбиоза, присущих, например, системе бобоввые ризобии. Бактерии, подобным образом воздействующие на растения, наиболее представлены в ризосфере , . Показано, что они способны положительно влиять на рост и развитие растений, ассимилируя фосфор и другие питательные вещества, экскрстируя фитогормоны и витамины, фиксируя атмосферный азот. Ассоциативные системы привлекли внимание исследователей достаточно давно в связи с проблемой биологического азота Глаголева, , тем не менее, они остаются недостаточно исследованными. Биологическая фиксация азота один из важнейших процессов, протекающих в природной среде. Это преобладающий путь утилизации атмосферного азота для последующего преобразования в различные азотсодержащие соединения, такие как нитриты, нитраты, аммоний, а в дальнейшем глутамин и др. Мишустин, Шильникова, Онофраш с соавт. Очень актуальными являются исследования, связанные с использованием этого феномена для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, особенно злаков. i а. В первую категорию включают все виды, обладающие способностью колонизировать поверхность корня, такие как i, iii . Факультативными эндофитами называют те азотфиксирующие микроорганизмы, которые могут заселять поверхность и внутренние ткани корней. Эта группа образована, главным образом, видами рода iii, исключая А. К облигатным эндофитам относятся бактерии, выделенные относительно недавно из внутренних тканей подземных и наземных органов растений ii, ii , . Термин эндофиты стал применяться несколько лет тому назад по отношению к микрорганизмам бактериям и грибам, колонизирующим внутренние ткани корня, которые существуют, частично или полностью, за счет внутренних ресурсов организмахозяина, не вызывая при этом какихлибо симптомов патогенеза комменсализм. Позднее это понятие было расширено для бактерий и грибов, поселяющихся внутри растений и приносящих им пользу мутуализм , . Благодаря упомянутой выше способности отдельных бактерийдиазотрофов, сохраняющих низкую жизнеспособность в почве, заселять корневую систему злаковых растений и фиксировать азот в ассоциации с этими растениями, термин эндофиты был интродуцирован к данной группе микроорганизмов i, а 6. Деление микроорганизмовэндофитов на факультативные и облигатные формы вызвано характерными особенностями метаболизма, позволяющими одним видам сохранять жизнеспособность в почве, а другим выживать только внутри растения. Большинство исследований почвенных азотфиксируюгцих микроорганизмов, способных вступать в ассоциативные взаимоотношения с различными растениями, сконцентрировано на бактериях рода ii, что отражено в обзорных статьях Лукин с соавт. ii . i, Волкогон, V, . Во многом это обусловлено тем, что они относятся к ростстимулирующим ризобактериям, увеличивающим продуктивность и устойчивость различных растений к неблагоприятным факторам среды V, .