Цитокинин-зависимая экспрессия ARR5::GUS конструкции в ходе роста трансгенных растений Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. на нитратном и аммонийном источниках азота

• Автор: Штратникова, Виктория Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание

Список сокращений.

Введение

Цели и задачи исследования.

Раздел 1. Обзор литературы

Глава 1.1. Цитокинины и их роль в росте растения.

1.1.1. Физиологическая роль цитокининов.

1.1.2. Многообразие цитокининов.

1.1.3. Модификации цитокининов.

1.1.4. Синтез цитокининов

1.1.5. Деградация цитокининов

Глава 1.2. Система рецепции и передачи цитокининового сигнала
Глава 1.3. Роль цитокининов в процессах старения
Глава 1.4. Взаимосвязь цитокининового и нитратного метаболизма
1.4.1. Влияние форм азота в питательной среде на развитие растений.
1.4.2. Влияние азотного питания на метаболизм цитокининов
1.4.3. Влияние неорганического азота на гены синтеза цитокининов
1.4.4. Влияние неорганического азота на уровень цитокининов .
1.4.5. Влияние неорганического азота и цитокининов на регуляторы ответа
Глава 1.5. Ген 5 и его использование для определения
цитокининового статуса растения.
Раздел 2. Глава 2.6. Материалы и методы
Раздел 3. Результаты и их обсуждение.
Глава 3.7. Анализ применимости метода оценки уровня цитокининов по активности в тканях растений ii i,
трансформированных маркерным геном под контролем
цитокининзависимого промотора ЛЯ5гена
Глава 3.8. Сравнительное изучение роста листьев и активности Глава 3.9. Влияние нитратного и аммонийного азота в питательной среде на рост и цитокининзависимую активность в растениях ii.
3.9.1. Изменение активности в растениях, голодающих по нитрату
3.9.2. Характеристика роста и активности в листьях растений, выращенных на питательной среде, содержащей аммонийный или нитратный азот
3.9.3. Сравнительное изучение влияния на рост и активность в растениях ii i солей аммония в концентрациях и 2 мМ
Глава 3 Морфологические параметры и активность в корнях растений ii i, выращенных па средах с различными
источниками азота.
Глава 3 Влияние экзогенных цитокининов на растения ii i, выращенные на среде с 2 мМ аммония в качестве
единственного источника азота.
Заключение
Благодарности
Список литературы


Долгое время ггсзеатин считался веществом с пониженной биологической активностью, однако в последнее время выясняется его значение для некоторых растений, например, кукурузы i . Для цитокининов характерны различные модификации гликозилированис основания, гликозилирование изопентенилыюго радикала, гидроксилирование и др. Наибольшей активностью обладают свободные основания. Рибозиды и риботиды служат транспортными формами, а Огликозиды имеют запасающую функцию Мок Мок, Мок Мок, . Довольно долгое время не были известны растительные гены синтеза цитокининов. Впервые фермент, осуществляющий их биосинтез, выделен , и тогда же предложен путь их биосинтеза. Этот фермент оказавшийся крайне нестабильным превращал Д2изопентенилпирофосфат 1РРР, он же димстилаллилдифосфат и 5АМФ в 62изопентениладенозинмонофосфат и был назван изопентенилтрансферазой I. В генной инженерии широко использовались iны бактериального фермента. В году независимо в двух лабораториях были наконец обнаружены растительные гены цитокининового синтеза. i с соавторами i . ii 8 генов синтеза цитокининов, а i i, 9. I на АДФ и АТФ i . Некоторые из них могут использовать в качестве субстрата АМФ КакнпоЮ, ЗакакФага, , но с меньшей чувствительностью, чем АТФАДФ. Цитокинины преобладают в активно делящихся тканях корневая и стеблевые меристемы, молодые листья и проростки. Обычно ткани с высоким уровнем цитокининов считались сайтами цитокининового синтеза, основным местом синтеза цитокининов в растениях являются корни. Поступление веществ с цитокининовой активностью из корней в надземные органы в составе пасоки впервые было показано в г. Кулаевой на растениях махорки Кулаева, . Кепбе установил, что цитокинины в пасоке подсолнечника представляют собою зеатин и его рибозид Кепс1е, . Впоследствии транспорт цитокининов из корней в надземные органы в составе пасоки был показан на большом числе растений для обзора см. Кулаева, . Транспорт цитокининов из корней в надземные органы с транспирационным током был блестяще доказан в опытах А1ош А1ош е1 а Однако было выяснено, что гены ключевых ферментов биосинтеза цитокининов изопентенилтрансфераз 1РТ экспрессируются у А. ЖаНапа практически во всех органах и тканях растений, характеризуясь тканевой специфичностью для каждого гена М1уауак1 е1 а Таке1 е1 ак, а. В работе М1уауак1 с Ш под контролем промотора соответствующих генов 1РТ, в работе Таке1 Щ а ЦРР под промоторами 1РТгенов. Эти работы подтвердили экспрессию генов синтеза цитокининов в активно пролиферирующих тканях. А1РТ1 г. ОЗ экспрессия в клеткахпредшсственниках ксилемы в кончике корня, яйцеклетках, незрелых семенах. АиРТ4СиЗ и Ат1РГ8С15 экспрессируются в незрелых семенах с высоким уровнем экспрессии в халазалыюм эндосперме, экспрессия обоих исчезает на стадии сердца. Аг1РТ6СиЗ в работе М1уауа1а е1 а1. В работе Таке е1 а1. АиРТ7а8 найден в эндодерме зоны растяжения корня, трихомах молодых листьев, некоторых пыльцевых трубках. Эксперименты с СБР показали его экспрессию в стеле и ютеткахспутницах флоэмы корней. Поскольку цитокинин вызывает авторепрессирование экспрессии генов собственного синтеза АМРП, АРТЗ, ЛПРТ5, АРТ7 М1уауак1 а1. Уапа1 е1 а1. РТЗген, активируемый нифатным азотом Таке1 е1 а Современная модель пути биосинтеза цитокининов НцоБе с1 а Рисунок 1 i . Современная модель биосинтеза цитокининов и два известных пути их активации. , Ррибознд5трифоефаг i, Ррибозид5дифосфат i, Ррибозид5монофосфаг i, Ррибозид , 1рибозид5трнфосфат , рибозидбдифосфат , рнбозид5монофосфат , рибозид , рибозид5монофосфат , рибозид , сгрибозид5монофосфат , рибозид , диметнлаллнлднфосфат. Начальные шаги биосинтеза цитокининов катализируются аденозин фосфатизопентенилтрансфсразой 1РТ.