Участие пролина в регуляции уровня полиаминов и функционирования антиоксидантных ферментов у растений Salvia officinalis L. при действии УФ-В облучения

• Автор: Шашукова, Антонина Васильевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Повреждающее действие УФВ радиации на растения и их защитные механизмы

1.2. Развитие окислительного стресса при облучении растений УФВ и антиоксидантная система защиты клетки.

1.3. Мультифункциоиальная роль пролина в растении

1.3.1. Строение, свойства и биосинтез пролина.

1.3.2. Роль пролина в растении

1.3.3. Влияние пролина на ферментыантиоксиданты

1.3.4. Токсичность пролина

1.3.5. Пролин в растении при действии УФВ облучения

1.4. Мультифункциоиальная роль полиаминов в растении.
1.4.1. Строение и биосинтез полиаминов
1.4.2. Роль полиаминов в растении.
1.4.3. Полиамины в растении при действии УФВ облучения.
1.5. Взаимосвязь аккумуляции пролина и полиаминов в растении
при стрессорных условиях.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования.
2.2. Условия выращивания растений
2.3. Условия проведения опытов.
2.4. Определение содержания МДА
2.5. Определение содержания перекиси водорода
2.6. Определение активности СОД
2.7. Определение активности ПО.
2.8. Определение активности катал азы
2.9. Определение эндогенного содержания пролина
2 Определение активности пролиндегидрогеназы
2 Определение эндогенного содержания полиаминов.
2 Определение содержания белка
2 Методика нативного электрофореза СОД и ПО.
2 Ингибиторный анализ изоформ СОД.
2 Определение уровня транскрипции генов СОД.
2 Математическая обработка данных.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние различных доз УФВ облучения на растения шалфея
3.2. Влияние экзогенного пролина на содержание и спектр полиаминов и функционирование антиоксидантных ферментов в растениях шалфея в нормальных условиях и при УФВ облучении
3.3. Участие пролина в функционировании антиоксидантной защитной системы шалфея в модельном опыте с паракватом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


За последние годы накоплено большое количество данных о влиянии УФ излучения на физиологическое состояние растений. Однако, до сих пор, остаются не ясными механизмы воздействия излучения на физиологические и биохимические процессы в клетке , . Необходимость защиты от повреждения солнечной радиацией вызвала необходимость формирования у растений ряда адаптационных систем, включающих регуляторные и фотозащитные механизмы ii, Бухов, Ракитин и др. Поскольку первые фототрофные организмы подвергались действию более жесткого УФ излучения, чем современные, считается, что ферментативные механизмы репарации УФиндуцированного повреждения нуклеиновых кислот и важных белков фотосинтетического аппарата возникли одними из первых . , , ii, . Основная роль в защите генома растений от повреждения УФ принадлежит различным репарационным механизмам, ответственным за непосредственное устранение повреждений в структуре ДНК и обеспечение постоянства ее нуклеотидного состава Заец и др. В зависимости от способов репарации повреждений, их специфичности к субстратам или размеров удаляемых фрагментов ДНК различают прямую реактивацию, экцизионную репарацию оснований и нуклеотидов и пострепликативную репарацию неспаренных нуклеотидов i, , , , . . . i, , . Другие механизмы, обеспечивающие эффективное протекание фотосинтеза в широком диапазоне длин волн и потоков радиации, а также при флуктуациях освещенности, по всей видимости, сформировались позднее ii, . Эти механизмы обеспечивают перераспределение потока поглощенной энергии света между фотосистемами, а также изменения стехиометрии фотосистемы I и фотосистемы II Бухов, , состава и соотношения компонентов светособирающего комплекса i, , i, , , диссипацию энергии возбуждения хлорофилла в виде тепла посредством нсфотохимического тушения i . Важную роль в защите от фотоповреждения играет также тушение возбужденных триплетных состояний хлорофилла и синглстного кислорода, главным образом с участие каротиноидов ii, . Однако наиболее эффективной стратегией является не устранение повреждений, а уменьшение проникновения УФ в ткани. Такие растения, как правило, имеют меньшие размеры, уменьшенную площадь листовой поверхности, уменьшенное количество устьиц, скрученные листья, меньшее число междоузлий и увеличенное число пазушных ветвлений, опушение и восковое покрытие . Первой линией защиты от УФ облучения являются пигменты, предотвращающие проникновение излучения в более глубоколежащие ткани , , , i, , Соловченко, Мерзляк, . В условиях УФ стресса растения накапливают пигменты в различных компаргментах клеток и структурах тканей. Соловченко, Мерзляк, . Полученные к настоящему времени сведения позволяют полагать, что фотозащитные соединения обладают высокой фотостабильностью. Поэтому после формирования фотозащитного экрана для поддержания его функционирования достаточно минимальных затрат энергии и ценных для клетки метаболитов, что позволяет обеспечить длительную защиту от фотоповреждения. В то же время, первоначальное накопление фотозащитных соединений требует существенных затрат энергетических ресурсов, а индукция синтеза и накопления пигментов в количествах, достаточных для выполнения фотозащитной функции, занимает сравнительно продолжительное время. Таким образом, подобные защитные механизмы оказываются целесообразными, главным образом при защите от длительных воздействий стрессоров и поэтому играют центральную роль в долговременной адаптации Соловченко, Мерзляк, . КЛЕТКИ. Нарушение внутриклеточных структур, физиологические, биохимические и молекулярные изменения, вызванные УФВ облучением, обусловлены не только прямым воздействием УФВ радиации на растения, но и опосредовано, через образование АФК, вызывающих развитие ОС в клетке , i, i, Не, , i .