Окислительный стресс и антиоксидантная роль сахаров при гипотермии у растений картофеля

• Автор: Синькевич, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Роль растворимых сахаров в связи с окислительным стрессом почти не рассматривалась, чему, возможно, в числе прочих причин, препятствовало многообразие их функций в живых клетках. В связи с выше изложенным, целью нашей работы было изучить особенности окислительного стресса, вызванного гипотермией, и роль сахаров в системе антиоксидантной защиты на примере типичного представителя группы холодостойких растений картофеля, с углеводным метаболизмом, измененным вследствие экспрессии гена инвертазы дрожжей. В задачи работы входили подтверждение экспрессии введенного гена инвертазы дрожжей,, сравнительная оценка ранних физиологических реакций растений картофеля на действие низкой температуры, оценка интенсивности окислительного стресса и эффективности антиоксидантной системы исследуемых генотипов, выявление роли сахаров в противодействии окислительному стрессу. Решению этих задач может способствовать использование трансформированных растений с измененным углеводным метаболизмом 5оппеуаМ а а. ЭТЦ электронтранспортная цепь
II. Одна из основных задач физиологии растений состоит в исследовании особенностей существования организма в зависимости от экологических факторов среды. В силу прикрепленного образа жизни растения особенно подвержены влиянию ряда субоптимальных внешних воздействий температура, водный режим, засоление и др. Действуя на растительный организм, неблагоприятные факторы вызывают в нем разнообразные ответные реакции. Многие факторы среды например температурный, к которым растение эволюционно не приспособлено, могут оказывать стрессовое воздействие на организм, приводящее к различным физикохимическим аномалиям, повреждению их структур и метаболических функций Левитт, . Комплекс изменений, возникающих при действии любых неблагоприятных факторов, называется стрессом, а факторы стрессорами Чиркова, . Общий адаптационный синдром, или стресс, представляет собой комплекс ответных реакций организма на внешние воздействия, по силе превосходящие обычные физиологические и при длительном воздействии заканчивающиеся развитием патологий Селье, . Согласно общепринятой теории Г. Селье в развитии стресса выделяют три этапа фазы тревога, адаптации и истощения. Кроме того, Селье разделял два типа стрессовых воздействий эустресс и дистресс, как возможность или невозможность выдерживать данное воздействие Чиркова, . Способность организма сохранять относительное постоянство внутренней среды гомеостаз в определенном диапазоне внешних воздействий называется устойчивостью. Она определяется как выживаемость в неблагоприятных условиях и обеспечивается совокупностью специфических и неспецифических механизмов. Чиркова, . Существует также взгляд на устойчивость как способность сохранять внутренний энантиостаз, т. Хочачка, Сомэро, . Субоптимальные температурные условия принято разделять по мощности воздействия на пониженные положительные, низкие около нуля и мороз ниже нуля. При этом устойчивость к низким температурам в первую очередь связана с генетическими видовыми особенностями организма, которые ограничивают возможности адаптации. В связи с этим по критерию устойчивости к низким температурам растения традиционно разделяются на три группы морозостойкие например, озимые злаки, холодостойкие картофель, горох и др. Холодостойкостью называют способность растений, находящихся в вегетирующем состоянии, переносить действие пониженных положительных температур без вреда для последующего роста и развития Лукаткин, . В настоящее время имеется большое количество данных по устойчивости морозостойких и теплолюбивых растений, однако толерантность холодостойких растений остается малоизученной Дроздов и др. Холодостойкие растения занимают промежуточное положение между морозостойкими и теплолюбивыми они не способны препятствовать внутриклеточному образованию льда и другим эффектам отрицательных температур, но без видимых повреждений переносят низкие положительные температуры. В начальный период изучения влияния пониженных и низких температур на растения широкое распространение получила теория Сакса о гибели растений вследствие нарушения водного режима Лукаткин, . Однако в дальнейшем была показана односторонность трактовки этих данных.