Особенности углеродного метаболизма и способы его контроля у гороха Pisum sativum при симбиозе с клубеньковыми бактериями

• Автор: Долгих, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.07, 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание мРНК ФЕПК в корнях, листьях и клубеньках гороха

3.2.4.3. Содержание мРНК ФЕПК в корнях и клубеньках проростков

гороха на различных стадиях развития

3.2.5. Локализация экспрессии ФЕПК гена в фиксирующих азот

клубеньках гороха методом i i гибридизации

Обсуждение

3.3. Сравнительный анализ экспрессии ФЬГЖ гена в эффективных

и разных типах неэффективных клубеньков гороха

3.3.1. Уровни активности ФЕПК в эффективных и неэффективных клубеньках гороха разных линий
3.3.2. Динамика активности ФЕПК и нитрогеназы при развитии эффективных и неэффективных клубеньков гороха
3.3.3. Анализ содержания белка фермента ФЕПК в различных неэффективных клубеньках, образованных растительными
мутантами
3.3.4. Содержание мРНК ФЕПК в эффективных и неэффективных клубеньках гороха
3.3.5. I i гибридизация с мРНК ФЕПК на продольных срезах
разных неэффективных клубеньков гороха
3.3.6. Уровни активности и содержание мРНК некоторых других ферментов
в эффективных и неэффективных клубеньках гороха
3.3.6.1. Выделение и анализ последовательности кДНК, кодирующей
ААТ2 гороха
3.3.6.2. Содержание мРНК ААТ2 в эффективных и неэффективных клубеньках гороха
Обсуждение
Заключение
Выводы
Список литературы


В представленной работе в качестве модели была использована симбиотическая система горох i iv . ii Ii. Целью работы являлось изучение изменений углеродного С метаболизма в клубеньках, направленных на создание условий для эффективной азотфиксации. Нарушения в последовательном развитии физиологических программ при симбиозе влияют на характер обменных процессов в клубеньках. В связи с этим, удобным для выяснения механизмов регуляции является использование генетически и морфологически охарактеризованных симбиотических ix мутантов гороха, у которых нарушен процесс эффективной азотфиксации. Возможные механизмы регуляции были нами изучены на примере одного из ферментов С метаболизма в клубеньках фосфоенолпируваткарбокснлазы КФ 4. С4органических кислот. Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Интеграция растительного и бактериального метаболизма в азотфнкспрующсй системе бобовые растения клубеньковые бактерии. Способность к фиксации атмосферного азота 2 наблюдается как у свободиоживущих, так и вступающих в симбиоз микроорганизмов Таблица 1. При этом интенсивность фиксации азота свободножнвущими микроорганизмами в агроценозах составляет, как правило, несколько килограммов азота на 1 га в год, а симбиотическими в среднем от 0 до 0 и более кг в год Мишустин, Шильникова, . У микроорганизмов, способных к азотфиксации и в свободном и симбиотическом состоянии, в случае вступления в симбиоз значительно увеличивается азотфиксирующая активность. Например, у в несколько раз возрастает активность нитрогеназы и увеличивается количество гстсроцнст, где осуществляется азотфиксация Шлсгсль, . Таким образом, разнообразие групп вступающих в симбиоз и его эффективность позволяют предположить, что в процессе эволюции такие отношения возникали неоднократно и давали большие преимущества по сравнению со свободным существованием в различных бедных азотом местообитаниях. Высокая интенсивность азотфиксации наблюдается при симбиозе бактерий семейства i. Например, люцерна может накопить за год до 00 на 1 га, клевер 00, люпин 0, кормовые бобы, горох, фасоль па 1 га Мишустин, Шильннкова, . Условия, в которых симбиотические формы клубеньковых бактерий бактероиды фиксируют атмосферный азот, принципиально отличаются от тех, какие имеются у свободиоживущих ii бактероиды находятся внутри клеток растенияхозяина в компартментализованном состоянии, окруженные бактериальной и пернбактерондной ПБМ мембранами. Такие компартменты получили название симбиосом , . Следовательно, поступление питательных веществ в бактероиды и обеспечение их энергией т. Таблица 1. Основные группы азотфиксирующих организмов. . Таким образом, возникшие в процессе эволюции метаболические пути адаптации бобовых растений н клубеньковых бактерий к совместному существованию при внутриклеточном симбиозе могут являться важнейшим условием формирования симбиотических отношений и в значительной степени определять эффективность системы в отношении связывания и усвоения азота. В литературе накоплены многочисленные данные, анализ которых позволяет составить представление о состоянии метаболизма растительного и бактериального партнеров в симбиотических клубеньках. Непосредственное влияние на процессы обмена оказывает сложность морфологического строения и своеобразие физиологических условий в клубеньках. Морфологические особенности клубеньков Л и своеобразие физиологических условий в них Б. В зависимости от вида у бобовых растений образуется два типа клубеньков недетерминированные и детерминированные , . , . У недетерминированных клубеньков постоянно сохраняется апикальная меристема, они цилиндрической формы и экспортируют н надземную часть растения преимущественно амиды, тогда как у детерминированных не сохраняется постоянной меристемы, а в надземную часть растения поступают уренды. Таким образом, в разных типах клубеньков значительно отличаются некоторые пути обмена.