Роль трансмембранного транспорта анионов в регуляции прорастания пыльцевого зерна покрытосеменных растений

• Автор: Брейгина, Мария Александровна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

1. Участие трансмембранного переноса анионов в регуляции

прорастания пыльцевого зерна и роста трубки

2. Выявление выхода анионов из пыльцевых зерен

3. Нарушение функциональной компартментации цитоплазмы

пыльцевой трубки в условиях блокирования трансмембранного переноса анионов.

4. Вклад анионных каналов в регуляцию мембранного потенциала на

илазмалемме вегетативной клетки в ходе активации пыльцевого зерна и в растущей трубке

5. Выявление анионных каналов в изолированных митохондриях

6. Изменение состояния митохондрий в пыльцевых трубках в

условиях блокирования трансмембранного переноса анионов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Представляемая работа вносит существенный вклад в исследования многоуровневой системы контроля прорастания мужского гамстофита, расширяя представления о механизмах регуляции полового размножения высших растений. Вместе с тем выявленные закономерности, а также предложенные в работе методы избирательного блокирования выхода хлоридионов из клеток и картирования мембранного потенциала на клеточной поверхности могут быть использованы в исследованиях процессов клеточной поляризации и полярного роста на других объектах растительного и животного происхождения. Полученные результаты могут быть использованы при обсуждении фундаментальных проблем физиологии и эмбриологии растений в курсах лекций, читаемых студентам биологических специальностей. Материалы диссертации были доложены на Международных конференциях студентов и аспирантов Ломоносов Москва, , , на международной конференции i ii ivi Литва, , на VI съезде Общества физиологов растений России Современная физиология растений от молекул до экосистем Сыктывкар, , на III Международной школе для молодых учных Эмбриология, генетика и биотехнология Саратов, и на IV Международной конференции i i xi i Польша, . По материалам диссертации опубликовано 9 рабо т. Мужской гаметофит покрытосеменных растений выполняет функции образования, хранения и транспорта мужских гамет. Снижение метаболической активности повышает устойчивость мужского гаметофита к стрессовым воздействиям со стороны окружающей среды. После регидратации пыльцевого зерна на рыльце пестика в вегетативной клетке происходит активация метаболических процессов и структурная реорганизация цитоплазмы, связанная с формированием оси полярности. После этого образуется цитоплазматический вырост, пыльцевая трубка, которая растт по направлению к зародышевому мешку, где находится яйцеклетка, и может достигать в длину нескольких сантиметров. Проблемы регуляции прорастания пыльцевого зерна и роста пыльцевой трубки обсуждались в большом числе обзоров i, , I, i, , , . Представления о поляризации пыльцевого зерна в значительной мере сформировались на основании цитологических исследований. Ряд авторов методами электронной микроскопии изучали прорастание i viv пыльцы пасленовых томата, петунии и табака, для которых характерно влажное рыльце с липидным вязким экссудатом , ii, i . В этих работах использовали трансмиссионную электронную микроскопию с альдегидной фиксацией проб. Были обнаружены изменения ультраструктуры цитоплазмы вегетативной клетки, отражающие активацию ее метаболизма в период, предшествующий образованию пыльцевой трубки. Одновременно с этим появлялись полисомы и обнаруживались признаки активации диктиосом i . Выходу трубки предшествовали процессы миграции генеративной клетки, вегетативного ядра, везикул Гольджи и других органелл по направлению к функциональной норе. Мазина с соавторами исследовали закономерности выбора функциональной поры и направления оси полярности в пыльцевом зерне ii . Мазина и др. С этой целью использовали методы сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии с применением различных способов фиксации опыленных рылец глутаральдегид, пары осмия и криофиксация. Анализ динамики ультраструктуры пыльцевого зерна табака на ранних этапах его активации на рыльце позволил выявить комплекс признаков, отличающих будущую функциональную пору до начала процесса выхода пыльцевой трубки. Оказалось, что это пора, ближайшая к комплексу генеративной клетки и вегетативного ядра. В процессе гидратации пыльцевого зерна в области этой поры в интине выявлялся дополнительный внутренний слой и резко увеличивалась поверхность плазматической мембраны и части интины за счет формирования глубоких впячиваний. Наряду с этим в области указанной поры выявлялось зональное распределение органелл везикул диктиосом, митохондрий и коротких цистерн ЭР, отражающее активацию механизмов построения новой стенки. На основании этих данных авторы пришли к выводу о том, что выбор будущей функциональной поры определяется пространственной организацией пыльцевого зерна, а не его ориентацией относительно рыльца.