Внеклеточные полимеры культуры клеток гречихи татарской Fagopyrum tataricum (L.) Caertn. и их участие в процессах роста и морфогенеза

• Автор: Акулов, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Морфогенез в культуре клеток растений

1.1.1. Факторы, влияющие на реализацию морфогенного потенциала i vi

1.1.1.1. Влияние генотипа

1.1.1.2. Влияние фитогормонов на морфогенез

1.2. Особенности секреции у растений.

1.3. Секреция макромолекул культурами клеток растений

1.3.1. Секреция белков и гликопротеинов

1.3.1.1. Секреция белков и морфогенный потенциал культивируемых клеток.
1.3.1.2. Влияние экзогенных факторов и условий культивирования на секрецию белков и гликопротеинов
1.3.1.3. Участие секретируемых белков в регуляции дифферснцировки и
морфогенеза
1.3.2. Выделение полисахаридов культурами клеток.
1.3.2.1. Особенности секреции полисахаридов культурами клеток растений.
1.3.2.2. Роль внеклеточных полисахаридов в культурах клеток растений.
1.3.2.3. Роль олигосахаринов.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объект исследования.
2.2. Условия культивирования.
2.3. Приготовление цитогенетических препаратов.
2.4. Определение митотической активности.
2.5. Определение жизнеспособности клеток.
2.6. Приготовление препаратов для гистологических и электронномикроскопических исследований.
2.7. Выделение фракции водорастворимых белков из каллусной ткани.
2.8. Выделение полимеров из среды культивирования
2.9. Получение фракции поверхностных полимеров.
2 Выделение арабиногалактановых белков.
2 Определение содержания моносахаридов.
2 Электрофорез белков в полиакриламидном геле
2 Определение активности псроксидазы.
2 Влияние реагента Ярива на воспроизводство ПЭКК в морфогенном каллусе
гречихи
2 Определение уровня тирозинового фосфорилирования белков
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Динамика экстраклеточных полимеров каллусных культур гречихи татарской
с различной морфогенной активностью в ходе культурального цикла
3.2. Сравнение внутриклеточных и внеклеточных белков морфогенного и
неморфогенного каллусов
3.3. Динамика полипептидного спектра поверхностных белков морфогенного
каллуса в ходе пассажа.
3.4. Влияние ингибитора секреции белков брефельдина А на процесс
воспроизводства проэмбриональных клеточных комплексов в морфогенном каллусе
гречихи
3.5. Арабииогалактановые белки, секретируемые морфогенными и
неморфогенными культурами
3.5.1. Секретируемые арабииогалактановые белки в морфогенных и неморфогенных культурах гречихи татарской.
3.5.2. Влияние ингибитора арабиногалактановых белков реагента Ярива на рост и
морфогенез в каллусных культурах гречихи татарской
3.5.3. Электронномикроскопическое изучение клеток морфогенного каллуса
гречихи татарской при действии реагента Ярива.
3.5.4. Влияние реагента Ярива на фосфорилирование белков i i по остаткам
тирозина
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Выявлен ряд генов, индуцируемых ауксином, так называемые гены xi , среди них гены 1 и V2 которые идентифицированы на культуре клеток сои , , . Обнаружено, что экспрессия кДНКклонов этих генов в трансформированных клетках люцерны была индуцирована ауксином и наблюдалась только в клетках эмбриогенной суспензии, способных к образованию соматических зародышей. Так, показано, что абсцизовая кислота индуцирует экспрессию гена , кодирующего белок i i, содержание которого увеличивается в процессе перехода соматического зародыша к стадии торпедо . Гены, обеспечивающие работу сигнальных каскадов. Это группа генов, кодирует ряд протеинкииаз, участвующих в сигнальных каскадах в процессе соматического эмбриогенеза. У люцерны идентифицированы гены 1 3, экспрессия которых обнаружена на ранних этапах развития соматических зародышей в эмбриогенных линиях, и не выявлена в неэмбриогенных линиях ix, , . Экспрессия генов i i i i также необходима при индукции соматического эмбриогенеза и обнаружена при образовании глобулярного зародыша из компетентных клеток ii . На эмбриогенной культуре арабидопсиса была выявлена экспрессия гена 1 ii i i i i i, который кодировал протеинкиназу, локализованную на внешней стороне цитоплазматической мембраны клеток. Было обнаружено, что способность к соматическому эмбриогенезу у каллуса, полученного из проростков арабидопсиса со сверхэкспрсссисй этого гена, была в тричетырс раза выше, чем у растений дикого типа. Гены, кодирующие внеклеточные белки. Экспрессия этих генов играет важную роль как в индукции соматического эмбриогенеза, так и при развитии соматических зародышей. Ген ЕР2 . Ген i i, кодирующий экстраклеточную р1,3глюканазу, экспрессируется в большей степени в клетках эмбриогенной линии по сравнению с неэмбриогениой. Идентифицированы гены ЕРЗ1 и ЕРЗ2, которые кодируют две изоформы эндохитиназы, секретнруемой при культивировании соматических зародышей . В суспензии моркови гены 3 кодируют внеклеточные арабиногалактановые белки, которые являются сигнальными молекулами и участвуют в регуляции соматического эмбриогенеза на разных этапах i . Другим примером служит экспрессия генов ii i, кодирующих внеклеточную липидтрансферазу. Экспрессия этих генов связана образованием протодермы в процессе соматического эмбриогенеза . Необходимо отметить, что на экспрессию генов морфогенеза могут влиять не только мутации в ДНК, но и ее модификация. Обнаружено, что степень метилирования ДНК может также изменяться при действии экзогенного ауксина, при этом, как избыточное, так и недостаточное метилирование ДНК приводят к необратимому блокированию процесса соматического эмбриогенеза. Например, в работе Ямамото и соавт. . ДНК 5азацидином подавляет формирование эмбриогенных клеточных агрегатов из эпидермальных клеток эксплантов моркови. Было показано, что экспрессия пяти генов метилтрансферазы 5 наблюдается в течение короткого времени непосредственно перед формированием эмбриогенных клеточных агрегатов, после удаления 2,4Д из среды культивирования. Другим фактором, влияющим на экспрессию генов в процессе морфогенеза, является изменение упорядоченности структуры ДНК. Например, в работе Спиллане и соавт. i . МЕЛ и I iii i , которые экспрессируются в процессе развития семени. Белковые продукты этих генов входят в состав высокомолекулярного 0 кДа мультимерного комплекса. Обнаружено, что такой мультимерный белковый комплекс ингибирует клеточную пролиферацию, вероятно контролируя упорядоченность сгруктуры хроматина. Кайя и соавт. . 1 и 2, кодирующих две больших белковых субъединицы хроматинассоциированного фактора1 1, названных соответственно и 2.