Роль активных форм кислорода в прорастании пыльцевого зерна

• Автор: Смирнова, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Образование и ликвидация активных форм кислорода в

растительных клетках

1.1. Образование активных форм кислородаII

1.2. Системы ликвидации активных форм кислорода.

Глава 2. Роль активных форм кислорода в регуляции ростовых процессов у

растений

2.1. Участие активных форм кислорода в трансдукции сигналов

2.2. Участие активных форм кислорода и антиоксидантов в

модификации клеточной стенки
Глава 3.Активные формы кислорода и антиоксиданты при прорастании
пыльцевого зерна
Цели и задачи исследования.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объекты исследований и подготовка проб.
Красители, использованные в работе.
Выявление активных форм кислорода в пыльце и действие на них
экзогенных антиоксидантов и активных форм кислорода
Флуоресцентная микроскопия.
Спектрофлуориметрия
Электронный парамагнитный резонанс.
Потенциометрическое титрование.
Проточная цитофлуорометрия изолированных митохондрий.
Электронная микроскопия
Статистическая обработка.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Образование активных форм кислорода в пыльцевом зерне
Антиоксидантные системы, контролирующие содержание активных форм
кислорода в оболочке пыльцевого зерна.
Влияние активных форм кислорода на прорастание пыльцевого зерна.
Механизмы возможного влияния активных форм кислорода на прорастание
пыльцевого зерна
Сигнальные функции
Модификация полимерного матрикса оболочки.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Установлено, что главными источниками АФК в цитоплазме вегетативной клетки являются митохондрии. АФК и реорганизацией митохондрий в ходе гидратации пыльцевого зерна. Показано, что в образовании внеклеточных АФК участвуют НАДФНоксидаза плазмалеммы и ферменты оболочки. Вместе с тем, выявлена существенная антиоксидантная активность экзины, водорастворимых компонентов оболочки пыльцевого зерна и рыльцевого экссудата. Установлено, что эффективность прорастания пыльцы зависит от содержания эндогенных АФК в оболочке. Впервые проведено систематическое исследование состава ионогенных 1рупп полимерного матрикса интины и экзины, в результате которого обнаружено резкое снижение содержания в интине связанных со структурными полимерами фенольных групп, которые являются мишенью для н2. В модельных экспериментах продемонстрированы изменения эластичности оболочки пыльцевого зерна под действием экзогенной Н2. Тем самым показана возможность регуляции механических свойств этой оболочки с помощью АФК, предположительно в реакциях, идущих с участием фенольных остатков. Установлено, что АФК являются частью многокомпонентного механизма, который регулирует процессы, сопровождающие индукцию прорастания пыльцевого зерна и его взаимодействие с внешней средой. Представляемая работа вносит существенный вклад в исследования многоуровневой системы контроля прорастания мужского гаметофита и его взаимодействия с внешней средой, расширяя представления о механизмах регуляции полового размножения высших растений. ВУЗах, ведущих подготовку биологов широкого профиля. По материалам диссертации опубликовано работ. Прорастание пыльцевого зерна одна из лучших модельных систем для изучения закономерностей процессов роста и развития, а также выхода организма из состояния физиологического покоя. Созревшая пыльца при высвобождении из пыльника дегидратирована и характеризуется пониженным обменом веществ. Попав на рыльце, пыльцевое зерно быстро активируется происходит его гидратация, возрастает общий уровень метаболизма, усиливаются В Ii, . i, i . , i, . В центре внимания исследователей находится вопрос о механизмах запускающих прорастание и поляризацию пыльцевого зерна. Обнаружен ряд сигнальных систем, участвующих в запуске прорастания i, i . Активно исследуется механизм, контролирующий эластичность интины и стенки пыльцевой трубки, связанный с активацией гидролитических ферментов пектиназ и пектинметилэстераз. Однако вклад активных форм кислорода АФК в эти процессы остался не изучен. Между тем, исследования последних лет показали, что АФК играют важную роль в регуляции роста и развития растений , , Иванов, . Они могут выполнять сигнальные функции i . , , i, , . Представления о регуляторных функциях АФК сформировались на основе изучения процессов, происходящих в вегетативных органах растений, а также в культурах соматических клеток и протопластов. Данные об участии АФК в репродуктивных процессах немногочисленны. Лишь в последние годы появились сведения о накоплении Н2О 0 в пыльце, которые послужили основой для предположения о важной роли АФК сигналинга во взаимодействии пыльцевого зерна с клетками рыльца i . . i . Показано участие Н2Ог и в реализации ингибирующего действия УФВ на прорастание пыльцевого зерна и рост трубки i vi Не . АФК обнаружены в апикальной части пыльцевой трубки. Установлено, что в пыльцевой трубке ПАДФНоксидазой плазмалеммы генерирует АФК, необходимые для ее роста . i . Наименее изучен период активации пыльцевого зерна, когда происходит подготовка к формированию трубки. Можно предположить, что АФК выступают как сигнальные молекулы, запускающие прорастание пыльцевого зерна иили участвуют в процессах модификации полимеров интины. В настоящей работе сделан первый шаг в исследовании вопроса об участии АФК в регуляции прорастания пыльцевого зерна.