Участие аквапоринов в поступлении воды в осевые органы прорастающих семян

• Автор: Шижнева, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Прорастание семян

1.2. Роль растяжения клеток в прорастании семян

1.3. Вода как пусковой фактор прорастания

1.4. Аквапорины растений

1.5. Строение и функционирование аквапоринов

1.6. Регуляция активности аквапоринов

1.7. Функции аквапоринов

1.8. Аквапорины в семенах
1.9. Аквапорины и рост клеток
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Проращивание семян, снятие кривых набухания и проклевывания
2.2. Стратификация и проращивание семян конского каштана
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Определение влажности
3.2. Ингибирование поглощения воды растворами сулемы 1С1г и его
снятие дитиотреитолом ДТТ
3.3. Выделение мембран
3.4. Определение количества белка
3.5. Определение активности ванадатчувствительной НАТФазы
3.6. Измерение количества неорганического фосфата
3.7. Электронномикроскопическое исследование образцов выделенных мембран
3.8. Световая микроскопия прижизненных препаратов
3.9. Электрофорез мембранных белков в денатурирующих условиях
3 Вестернблот анализ
3 Описание антисывороток, применявшихся для определения аквапоринов
31. Антисыворотки к аквапоринам плазмалеммы I
32. Антисыворотка к аквапорину тонопласта I2
33. Получение антисыворотки против I 31
3 Подбор режима солюбилизации и денатурации белка для вестернблот анализа
31. Экстракция белка смесью хлороформметанол
32. Использование мочевины
3 Анализ окрашенных гелей и блогов
РЕЗУЛЬТАТЫ
4. Аквапорины в осевых органах прорастающих семян кормовых бобов и их участие в поступлении воды
4.1. Характеристика прорастания семян
4.2. Повышение оводненности осевых органов при набухании
4.3. Тестирование участия аквапоринов в поглощении воды осевыми органами прорастающих семян
4.4. Характеристика выделенных фракций плазмалеммы и тонопласта
4.4.1. Электронномикроскопический анализ фракций, выделенных из
осевых органов семян бобов
4.4.2. Характеристика выделенных фракций по активности маркерного фермента
4.4.3 Анализ спектров мембранных белков
4.5. Идентификация аквапоринов плазмалеммы I в мембранных фракциях из осевых органов семян бобов
4.6. Идентификация аквапоринов тонопласта I в мембранных фракциях из осевых органов семян бобов
5. Аквапорингл в осевых органах прорастающих семян конского каштана и их участие в поступлении воды
5.1. Характеристика прорастания и водного статуса осевых органов семян каштана
5.2. Тестирование участия аквапоринов в поглощении воды осевыми органами прорастающих семян конского каштана
5.3. Характеристика выделенных мембранных фракций
5.4. Идентификация аквапоринов плазмалеммы I в мембранных фракциях из осевых органов семян конского каштана
5.5. Идентификация аквапоринов тонопласта I в мембранных фракциях из осевых органов семян конского каштана
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Под прорастанием, для всех типов семян, принято понимать переход из состояния покоя вынужденного или разной степени глубины к росту, который приводит к формированию проростка. Поэтому, прорастание семян представляет собой первый этап онтогенеза растений. Успешное прорастание семян необходимо шя последующею развития растений и, тем самым, является исходным процессом для получения следующего поколения. Первый этап прорастания наклевывание семени тестируется по появлению кончика корня на поверхности семени и представляет собой инициацию роста осевых органов зародыша. Осевые органы в семенах двудольных состоят из корешка, гипокотиля и почечки. Инициация роста может происходить в корешке, благодаря чему он пробивает кожуру, если имеет место эпигеальное прорастание Васильев и др. Роса может также начинаться в гипокотиле, если происходит гипогеальное прорастание в этом случае растущий гипокотиль выталкивает кончик корешка через семенную кожуру. Обычно пусковым процессом при любом виде роста в вегетирующем растении считают деление клеток. Однако при прорастании семян обязательным ростовым процессом является растяжение клеток, приводящее к быстрому удлинению зародышевой оси v, . Как считали Дженн и Амен , инициация роста зародыша в прорастающем семени представляет собой возобновление роста, прерванное потерей воды при созревании семян. Это представление неточно, потому что рост при формировании семени происходит только за счет деления клеток Данович, , что прямо связано с компактностью зародыша и способствует более успешному распространению семян в природе. При прорастании рост возобновляется, но он происходит за счет инициации растяжения клеток в осевых органах, тогда как деление клеток может начинаться одновременно с растяжением или гораздо позже него. Например, в семенах хлопчатника происходит эпигеальнос прорастание, при котором проклевывание кожуры достигается в результате удлинения корешка, в котором первое деление были зарегистрированы не раньше, чем через ч после проклевывания, то есть после инициации растяжения v . Прорастание семян фасоли также протекает по эпигеальному типу за счет удлинения корешка, но в нем клеточные деления начинаются одновременно с растяжением Сытник и др. В обоих приведенных примерах обязательным для прорастания является инициация растяжения. В случае гипогеального прорастания, первым начинает расти гипокотиль, в котором не происходит делений, и клетки растут растяжением, а деления в корне начинаются позже. Например, в семенах конского каштана деления начинаются, когда осевые органы выросли за счет растяжения до 3 см, причем сначала начинают растягиваться клетки гипокотиля, а потом корня Ковалев, Обручева . В семенах конских бобов Vii также отмечено запаздывание начала делений по отношению к ироклевыванию , i, . При прорастании кормовых бобов Vii i деления в корнях начинаются после того, как осевые органы достигают длины 1 см табл. Табл. Начало клеточных делений в меристеме корня при гипогеалыюм прорастании ОЬгоисЬеа, . Поэтому для нашей работы были интересны семена кормовых бобов и конского каштана. Они представляют собой удобную модель для изучения инициации роста только путем растяжения клеток. Инициация растяжения происходит независимо от того, происходят или нет деления клеток в осевых органах, что было убедительно показано в опытах по подавлению делений. Например, при облучении семян хлопчатника улучами происходила задержка начала делений, и в течение трех суток корень и гипокотиль росли только за счет растяжения клеток v а В опытах с семенами салата, облученными высокими дозами улучей, повреждающими ДНК и предотвращающими деления, были получены маленькие растеньица, которые образовались только за счет растяжения имевшихся в семени клеток , . Если синтез ДНК был подавлен фтордезоксиуридином, то, аналогично, прорастание салата происходило путем растяжения . Следовательно, растяжение клеток может начаться и его инициация регулируется независимо от деления клеток.