Механизм быстрого ростового ответа на натрий-хлоридное засоление у растений, различающихся по солеустойчивости

• Автор: Сабиржанова, Инна Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Оглавление
введение

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние засоления на растения

1.2. Водный обмен растений и его роль в реакции на засоление

1.3. Регуляция роста клеток растяжением в норме и при водном стрессе

1.4. Роль гормонов в регуляции роста и водного обмена у растений

1.4.1. Абсцизовая кислота

1.4.2. Ауксины.

2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Условия выращивания растений и проведения экспериментов

2.2. Методы исследования.
2.2.1. Определение скорости транспирации
2.2.2. Измерение роста растений
2.2.3. Определение осмотического потенциала
2.2.4. Определение устьичной проводимости
2.2.5. Экстракция, очистка и концентрирование гормонов
2.2.6. Твердофазный иммуноферментный анализ
2.2.7. Определение содержания ионов натрия
2.2.8. Экспрессия гена аэкспансина
2.2.9. Статистическая обработка данных
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Добавление ПЭГ в питательную среду как модель для изучения реакции растений пшеницы и ячменя на дефицит воды
3.1.1. Изменение транспирации и устьичной проводимости. Роль АБК в быстром закрытии устьиц
3.1.2. Определение осмотического потенциала
3.1.3. Изменение растяжимости листа при действии ПЭГ
3.1.4. Изменение содержания ИУК в листьях при действии ПЭГ и его потенциальная роль в регуляции растяжимости
3.1.5. Экспрессия гена экспансина в связи с увеличением растяжимости листа
при действии ПЭГ на растения кукурузы
3.1.6. Влияние ИУК на растяжимость листа и экспрессию гена экспансина
3.2. Влияние засоления на растения пшеницы, ячменя и кукурузы
3.2.1. Транспирация и устьичная проводимость растений пшеницы и ячменя при действии засоления
3.2.2. Изменение осмотического потенциала при действии засоления
3.2.3. Сравнительный анализ растяжимости листа у растений твердой пшеницы и ячменя при засолении
3.2.4. Экспрессия гена экспансина при действии засоления
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


, , , i, . . i, , . Известно, что рост побега быстро подавляется в ответ на снижение доступности воды при засолении , , , , , i, , . Скорость роста при этом падает уже в первые минуты после начала воздействия стресса, затем рост возобновляется, причем уровень возобновления зависит от степени воздействия i . , , . Однако физиологический механизм наблюдаемой ростовой реакции растений все еще обсуждается , , i, . Часть исследователей придерживается мнения, что именно водный статус растения и тургор определяет скорость роста поделившихся клеток растяжением , , i . Другие исследователи считают, что основная роль в регуляции роста при засолении и дефиците воды принадлежит различным, поступающим из корней в побег сигналам . i, , , i . ЛБК vi, , , или какие либо другие химические сигналы, в частности а Оказывая влияние на устьичную проводимость растений, дефицит воды во внешней среде не может не повлиять на уровень фиксации углекислого газа и, следовательно, на уровень фотосинтеза , , . Первоначальное действие засоления на фотосинтез определяется только водным стрессом и закрытием устьиц. Однако более длительное действие засухи и накопление ионов при засолении может непосредственно повлиять на фотосинтез. Это проявляется в снижении содержания фотосинтетических пигментов хлорофилла а и Ь, каратиноидов, уменьшении активности тилакоидов и скорости ассимиляции углекислого газа v . Снижается активность фотосинтетических ферментов. Например, при высоком уровне водного стресса активность рибулезо бифосфат карбоксилазы в листьях пшеницы ii iv уменьшается на iv . При действии неблагоприятных факторов, засухи, засолении, низких температур, растения пытаются уменьшить повреждающее действие стресса, изменяя свой метаболизм. , . Универсальным ответом растений на стресс является синтез соединений осмотически активных веществ и осмопротектантов, которые значительно повышают осмотический потенциал в клетке, обеспечивая осмотическое приспособление. Протекторное действие осмотиков связано также с их способностью стабилизировать структуру белковых молекул i, , и мембран . , , . В то же время в литературе накоплено большое количество данных, свидетельствующих о существенной роли иролина в выживании растений при стрессе Шевякова, , v, vv, Сахабутдинова, iv . Пролин снижает негативное воздействие засоления на фотосинтез, предотвращая снижение активности рибулезо бифосфат карбоксилазы i . Накопление пролина в разных по засухоустойчивости культурах табака положительно коррелирует с устойчивостью к засухе этих культур v . В ответ на обработку ЛБК, действие низких температур, или любой стресс, включающий дегидратацию засуха, засоление растения синтезируют специфические протеины дегидрнны I, , Аллагулова и др. Дегидрины стабилизируют структуру макромолекул и защищают их от дегидратации , . Синтез дегидринов один из механизмов повышения устойчивости растений к дефициту воды предполагается, что дегидрины поддерживают тургор клеток, предотвращая их обезвоживание . . , . Известно, засухоустойчивые растения накапливают больше дегидринов, чем чувствительные i . Также обнаружена корреляция между адаптацией к дефициту воды и накоплением дегидринов в растениях пшеницы и тополя . Кроме того, в ответ на осмотический стресс в растениях синтезируется группа белков с неясной биохимической функцией. Эти белки получили название подобные протеины ii белки, подобные тем, которые накапливаются на поздних стадиях эмбриогенеза, они гидрофильны и богаты глицином Xi, , .