Растительные синцианозы: изучение роли макропартнера на модельных системах

• Автор: Горелова, Ольга Андреевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 289 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИМБИОЗЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ И ЦИАНОБАКТЕРИЙ

Обзор литературы

1.1. Синцианозы различных таксономических групп высших растений

1.2. Общая характеристика синцнанозов высших растений

1.3. Клеточная дифференциация цианобактерий

1.3.1. Гормогонии

1.3.2. Гетероцисты

1.3.3. Акннеты

1.3.4. Вегетативные клетки

1.4. Морфофизиологические модификации цианобионтов
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты экспериментальных исследований
2.2. Методы исследования
2.2.1. Модельные системы
2.2.2. Определение биосинтетической активности растительных
партнеров
2.2.3. Микроскопическое исследование
2.2.4. Определение физиологической активности цианобактерий ГЛАВА 3. СМЕШАННЫЕ КУЛЬТУРЫ ПАРТНЕРОВ РАЗНЫХ ВИДОВ И
УРОВНЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ
3.1. Рост и жизнеспособность партнеров в смешанных суспензионных
культурах
3.2. Рост и жизнеспособность партнеров в смешанных каллусных
культурах и растениях, инокулированных цианобактериями
3.3. Пространственная интеграция партнеров в смешанных культурах
3.3.1. Клеточная адгезия
3.3.2. Анатомическая организация
3.4. Влияние цианобактерий на морфогенные процессы растительных
партнеров
3.5. Биосинтетическая активность клеток и тканей при взаимодействии
с цианобактериями
3.6. Ассоциативные взаимодействия растительных и цианобактериальных партнеров Обсуждение результатов
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПАРТНЕРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ
И ТАКСИС ГОРМОГОНИЕВ ЦИАНОБАКТЕРИЙ
4.1. Сравнение штаммов цианобактерий но способности дифференцировать гормогонии
4.2. Формирование гормогониев при взаимодействии с растительными партнерами
4.3. Таксис гормогониев при взаимодействии с растительными партнерами
4.4. Комплексность воздействия растительного партнера
4.5. Выводы и их обсуждение 9 ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПАРТНЕРОВ НА ЦИАИОБАКТЕРИАЛЬ
НУЮ СИСТЕМУ РЕГУЛЯЦИИ АССИМИЛЯЦИИ АЗОТА
5.1. Формирование гетероцист
5.2. Накопление резервных полимеров
5.3. Деградация цианофицина
5.4. Дифференциация гетероцист при высоком внутриклеточном
содержании цианофицина
5.5. Анализ динамики расходования цианофицина
5.6. Выводы и их обсуждение 0 ГЛАВА 6. ГЕТЕРОМОРФИЗМ ЦИАНОБАКТЕРИЙ, ИНДУЦИРОВАННЫЙ
РАСТИТЕЛЬНЫМ ПАРТНЕРОМ
6.1. Гетероморфизм цианобактерий разных видов
6.1.1. Характеристика чистых культур
6.1.2. Характеристика монокультур
6.1.3. Характеристика смешанных культур
6.2. Формы с редуцированной клеточной стенкой
6.3. Гигантские клеточные формы
6.4. Механизмы гетероморфних изменений
6.4.1. Изменения структуры пептидогликана.
6.4.2. Особенности клеточного деления
6.5. Выводы и их обсуждение 5 ГЛАВА 7. КОММУНИКАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗДЕЛЕННЫХ
ПАРТНЕРОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


С применением ингибиторов тилакоидной электронтранспортной цепи диурон, или 33,4дихлорфенил1,1 диметилмочевина и I дибромтимохинон, или 2,5дибром3метилбизопропнлрбензохинон показано, что контроль клеточной дифференциации не зависит от фоторецепторной системы комплементарной хроматической адаптации, а управляется системой, включающей изменение редокс состояния компонентов электронтранспортной цепи, наиболее вероятно, пластохинонового пула, полное окисление или восстановление которого сопряжены с индукцией и подавлением дифференциации гормогониев, соответственно . В присутствии , который ингибирует перенос электронов от ФС II к пластохинону и, следовательно, блокирует его восстановление, на свету любого качества происходит дифференциация гормогониев, не зависимо от светового режима в период прекультивирования. Напротив, I, который ингибирует окисление пластохинона цитохром ЬбГкомплексом, блокирует процесс дифференциации, включая транскрипцию генов, кодирующих газовые вакуоли. , Пиневич, Аверина, , редокс состояние пластохинонового пула может зависеть и от баланса возбуждения двух фотосистем, и от дыхательного электронного транспорта . Однако отсутствуют данные о сенсорносигнальном системе, которая могла бы связывать оценку редоксстатуса хннонового пула и дифференциального развития цианобактериальных клеток, но высказывается предположение о возможном участии в этой системе белка Рц , . Взаимосвязь процесса дифференциации гормогониев с дыханием цианобактерий не установлена. Однако четко показано i, , что движение гормогониев , изолированного из кораллоидных корней v, не зависит от количества АТФ в клетках. Движущей силой скольжения гормогониев является трансмембранная разность электрохимических потенциалов ионов водорода, генерируемая дыхательной электротранспортной цепью и циклическим транспортом электронов вокруг ФС I, соответственно при инкубации в темноте и на свету. ФС II прямо не участвует в обеспечении энергией движения гормогониев. Роль протондвижущей силы в энергообеспечении скольжения трихомов цианобактерий была показана также для ii . ii i v, v . Факторы, влияющие па формирование гормогониев. В настоящее время не известен ни один конкретный универсальный для всех цианобактерий фактор среды обитания, специфически индуцирующий формирование гормогониев. Наиболее распространенный в лабораторной практике прием индукции дифференциации гормогониев это перенос культуры, чаще из стационарной фазы роста, на свежую питательную среду i . , , что сопряжено со множеством изменений условий развития культуры, таких как изменение концентрации питательных элементов, осмотических свойств среды, усиление интенсивности освещения в толще культуры и, наконец, возможное разбавление аутогенных регуляторов. . . Холодовой шок , i, или повышение температуры инкубации v а , i, v . . v . , v . , и др. В целом, все перечисленные воздействия, индуцирующие образование гормогониев, можно рассматривать как стрессовые. Анализ дашшх литературы и результатов собственных экспериментов см. Последнее указывает на возможность существования неких аутогенных регуляторов запуска дифференциации гормогониев. Так, например, было обнаружено, что добавление экстрактов А, выращенного на свету и дифференцировавшего подвижные трихомы, в культуру, растущую в темноте, в которой не было подвижных трихомов, вызывало образование последних , Vii, . Дальнейшее исследование этого феномена показало, что в культуральной жидкости . Л и . i, i, . Факторы подвижности обоих микроорганизмов действовали на родительский штамм и обладали перекрестной активностью в отношении другого штамма, то есть не были строго штаммоспсцифичны. Культуральные жидкости . А и . Позже было высказано предположение о существовании другого аутогенного регулятора, а именно ингибитора дифференциации гормогониев , i, . Это предположение основано на известном факте, что обычно в первые 12 сутки после переноса в свежую среду или дистиллированную воду инокулята из культуры, находящейся в стационарной фазе роста, цианобактерии дифференцируют гормогонии.