Физиологические особенности начальных этапов инфицирования корней гороха Rhizobium Leguminosarum при разных температурах

• Автор: Соколова, Марина Гавриловна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 148 с. : ил

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика начальных этапов симбиоза

1.1.1 .Преинфекция

1.1.2. Инфекция

1.1.3. Развитие клубенька

1.2. Клеточная стенка растения избирательный барьер для инфекции

1.2.1. Модификация клеточной стенки при инфицировании

1.2.2. Сигнальная функция клеточной стенки

1.3. Роль фитогормонов в процессе симбиоза

1.3.1. Ауксины
1.3.2. Цитокинины
1.4. Симбиоз и температура
I. 4.1. Влияние низкой температуры на симбиотические отношения
Выводы из обзора литературы
Цель и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Реактивы и питательные среды
2.3. Температурный режим
2.4. Проращивание растительного материала
2.5. Определение скорости роста корня
2.6. Подсчет количества клеток
2.7. Формулы расчета цитологических параметров роста корня
2.8. Определение чувствительных к ii зон корня
2.9. Определение содержания эндогенных ИУК и цитокининов
2.9.1. Метод тонкослойной хроматографии ТСХ
2.9.2. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии ВЭЖХ
2.9.3 Биотестирование
2 Выделение углеводных компонентов клеточной стенки
2 Определение содержания пектиновых веществ
2 Определение содержания гемицеллюлоз и целлюлозы
2 Определение активности полигалактуроназы
2 Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние инокуляции и экзогенных фитогормонов на
ростовые процессы корня при разных температурах и 8С
3.1.1. Изменение морфологических характеристик роста корня. 3.2 Влияние инокуляции на цитологические параметры роста корня при разных температурах и 8С
3.21. Исследование цитологических характеристик роста корня при
инокуляции
3.2.2. Изменение качественного состава клеток при инокуляции
3.2.3. Чувствительность клеток корня гороха к ii
3.3. Влияние инокуляции на полисахаридный состав клеточных стенок корня при разных температурах и 8С
3.3.1. Содержание пектиновых веществ, гемицеллюлоз, целлюлозы.
Активность полигалактуроназы
3.4. Влияние инокуляции и гипотермии на уровень эндогенных
фитогормонов в корнях гороха
3.4.1. Содержание ИУК и цитокининов ЦК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наиболее важен для образования симбиоза специфический хемотаксис, так как флавоноиды являются молекулярными сигналами, индуцирующими переход бактерий из свободноживущего в симбиотическое состояние. На первом этапе взаимодействия флавоноиды, выделяемые в почву корнями бобовых, активируют ризобиальные гены вирулентности или гены Проворов, , которые кодируют синтез хитиноподобных липоолигосахаридов специфических факторов, что определяет начало симбиоза i, . i, . В свою очередь, воздействие микробных сигналов индуцирует экспрессию растительных генов, необходимых для активизации усиливающих взаимодействие ответных реакций растения i, , . Было показано, что бактерия продуцирует не только единичные сигнальные молекулы, но также целый набор структурнооднородных липоолигосахаридов. Длина олигосахаридной цепи варьирует от 3 до 5 мономерных единиц . i . . Обменявшись этими молекулярными сигналами, партнеры начинают сложную совместную жизнь под землей , , приводящую , в конечном итогеу к глубокой морфофизиологической 1 дифференцировке бактериальных и растительных клеток и к формированию структурной основы симбиоза клубенька. i. Начальные стадии образования бобоворизобиального симбиоза изучаются, но и остаются обширным полем деятельности для дальнейших исследований. Дейст вие факторов на бобовые растения. Индукция растительными флавоноидами бактериальных генов является лишь самым первым этапом развития симбиоза, на котором проявляется специфичность взаимодействия партнеров. Окончательно эта специфичность определяется при воздействии на бобовые факторов, синтезируемых бактериями в ответ на действие флавоноидов . Комплементарность взаимодействия между штаммами ризобий и сортами бобовых, в значительной степени определяется структурным разнообразием факторов . i, i, i . Очищенные или химически синтезируемые факторы в диапазоне концентраций 8 М могут инициировать различные процессы в растениях образование новых корневых волосков . . i . . Vi . . i , i, . Первыми ответными реакциями растения являются деполяризация клеточной мембраны корневого волоска i, , модуляция протонных и кальциевых ионных потоков в растительной клетке . Эти реакции сопровождаются деформацией корневых волосков. Мембранная деполяризация клеток корня происходит уже через минут после инокуляции . факторов на корни достаточно для индукции скручивания волосков, которая проявляется через I ч i . Через 3 ч в соответствующих восприимчивых зонах может деформироваться большинство корневых волосков. Эти процессы, повидимому, не являются строго специфичными в развитии симбиоза, хотя требуется в 0 раз большая концентрация факторов из неснецифических ризобий, чтобы достигнуть такую же степень скручивания, как при действии факторов специфичного штамма. Показано, что мутанты . факторы, не модулируют растения гороха , . Наполи и Альберсхейм i, i, продемонстрировали корреляцию между уровнем полисахарида, синтезированного бактериями, и эффективностью нодуляции. Согласно их предположению, потеря клубеньковыми бактериями капсулярных полисахаридов блокирует инфицирование на ранних этапах. Не только экзополисахариды, но и липополисахариды ЛПС играют важную роль в определении специфичности в системе горох . , , Косенко и др. В связи с этим важно отметить, что и клубеньковые бактерии, и бобовые растения имеют сложные системы рецепции и процессинга сигнальных молекул, получаемых от партнера. У ризобий это белок и системы модификации растительных флавоноидов ,,, а у бобовых системы расщепления факторов посредством хитиназ i , . Адсорбция бактерий. Важной стадией преинфекции является адсорбция бактериальных клеток на поверхности корневых волосков.