Участие фитогормонов и лектина в ответе растений на стрессовые воздействия

• Автор: Шакирова, Фарида Миннихановна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 274 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы

1.1. К вопросу о неспецифической устойчивости растений к стрессовым воздействиям

1.2. Роль АБК в неспецифической устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды

1.3. Механизмы устойчивости к фитопатогенам

1.3.1. .Роль лектинов в защитных реакциях при инфицировании

1.3.2. Белки, связанные с патогенезом

1.4. Индукция салициловой кислотой . Механизмы действия салициловой кислоты в растениях

1.5. Характеристика агглютинина зародыша пшеницы

1.5.1 .Предполагаемые функции АЗП

1.5.2.АЗП типичный представитель лектинов злаков ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Материалы и методы
2.1. Объекты исследования
2.2. Постановка метода иммуноанализа для количественной оценки АЗП в растениях пшеницы
2.2.1 .Получение и очистка препарата АЗП, его характеристика
2.2.2.Получение антиАЗП сыворотки
2.2.3.Оптимизация условий проведения непрямого твердофазного конкурентного ИФА количественного уровня АЗП
2.2.4.Получение грубого растительного экстракта для оценки количества АЗП методом ИФА
2.3.Подбор модельной системы для анализа количественных изменений лектина в проростках пшеницы
2.4.Модификация метода экстрагирования ИУК и АБК
2.4.1.Экстракция свободных фитогормонов из одной растительной навески
2.5.ИФА фитогормонов
2.6.Постановка метода экстрагирования фитогормонов и лектина из одной растительной навески. Оптимизация условий
2.7.Определение интенсивности синтеза белка с использованием
меченных аминокислот
2.8.Определение содержания РНК
2.9. Выделение полисом, их очистка и фракционирование
2 Статистическая обработка результатов РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 3. Механизмы защитного действия цитокинина и картолина
3.1 .Исследование механизмов действия цитокинина на синтез белка в
изолированных семядолях тыквы в условиях голодания
3.1.1 .Влияние БАП на динамику роста и кинетику сборки полисом в семядолях тыквы
3.1.2.Антагонизм цитокинина и АБК в регуляции синтеза белка в изолированных семядолях тыквы
3.2.Роль белоксинтезирующего аппарата в проявлении устойчивости растений под влиянием картолина
Глава 4. Гормональный баланс растений пшеницы при грибном патогенезе
4.1. Исследование механизмов защитного действия химических
препаратов, повышающих устойчивость пшеницы к грибным 4 болезням
4.1.1 .Сравнительный анализ действия бисола 2 и байтана на синтез белка в листьях пшеницы в связи с устойчивостью к корневой гнили
4.1.2.Анализ баланса ИУК и АБК в листьях растений пшеницы при обработке химическими средствами защиты растений бисол 2 и байтан и заражении корневой гнилью
4.2.3ависимость гормонального ответа растений пшеницы на
инфицирование от типа питания возбудителей грибных болезней
4.2.1.Влияние заражения корневой гнилью на баланс фитогормонов АБК и ИУК в листьях пшеницы
4.2.2.Анализ баланса ИУК и АБК в растениях пшеницы при заражении септориозом
4.2.2.1.Влияние инфицирования . на динамику содержания ИУК и АБК в проростках пшеницы
4.2.2.2.Влияние септориоза колоса на динамику содержания ИУК и АБК в развивающихся зерновках пшеницы
Глава 5. Механизмы защитного действия салициловой кислоты в связи с устойчивостью пшеницы к стрессовым воздействиям
5.1 .Влияние СК на рост проростков пшеницы и баланс фитогормонов ИУК и АБК в условиях засоления
5.2.Влияние СК на баланс фитогормонов в растениях пшеницы в условиях дефицита влаги
5.3.Полевые испытания действия СК на устойчивость к грибным болезням и на продуктивность пшеницы
Глава 6. Роль лектина в формировании ответных реакций растений пшеницы к стрессовым воздействиям окружающей среды
6.1 .Участие АЗП в проявлении устойчивости пшеницы к грибным
патогенам
6.1.1.Сравнительный анализ содержания АЗП и фитогормонов АБК и ИУК в инфицированных возбудителями корневой гнили проростках пшеницы
6.1.2.Анализ динамики содержания АЗП в проростках и развивающихся зерновках пшеницы при заражении септориозом
6.1.3. Индукция накопления лектина пшеницы препаратами, повышающими устойчивость пшеницы
6.2. Анализ содержания АБК и АЗП в клетках пшеницы при
воздействии абиотических стрессовых факторов
6.2.1.Характер индуцированного засолением накопления АБК и
АЗП в корнях проростков пшеницы
6.2.1.1.Исследование механизмов регуляции индуцируемого засолением накопления лектина с использованием ингибиторного анализа
6.2.2.Изменение уровня АБК и АЗП при гипертермии
6.3. Влияние различных фитогормонов на динамику содержания
лектина в ходе прорастания семян
6.3.1.Влияние АБК
6.3.2.Влияние БАП
6.3.3.Влняние ИУК
6.3.4.Влияние ГК 4 Глава 7. Брассиностероиды новый класс фитогормонов. Механизмы
их действия
7.1 .Влияние эпибрассинолида на гормональный баланс проростков
пшеницы
7.2.Динамика содержания АЗП в корнях проростков пшеницы под
влиянием эпибрассинолида
7.3.Индукция под влиянием эпибрассинолида экспрессии гена
АЗП в корнях проростков пшеницы
7.4.Антистрессовое действие брассиностероидов
7.4.1 .Сравнительный анализ содержания лектина и АБК в корнях
проростков пшеницы при воздействии ЭБ и засоления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


АБК, вероятно, можно отнести к числу основных факторов торможения тех или иных процессов метаболизма в связи с физиологической необходимостью. Мелехов, Муромцев и др. Кефели и др. Вонг и др. При необходимости она может быстро образовываться из каротиноидов через ксантоксин, накапливаться и быстро инактивироваться в фазеевую кислоту , , v, , обеспечивая таким образом обратимое торможение процесса, который может полностью нормализоваться после падения концентрации АБК Муромцев и др. Однако известно, что АБК играет важную роль в индукции ряда физиологических программ, например, формирования клубней, дифференцировки зимующих почек ряски. Кроме того, АБК стимулирует развитие партенокарпических плодов, в концентрации К М может стимулировать у ряда растений рост мезокотиля, гипокотиля, образование стеблей в семядольных узлах и придаточных корней на гипокотилях, а также рост корней Обручева и др. Николаева, . Известна роль АБК в опадении листьев, цветков и завязей. Она заключается в том, что данный гормон активизирует синтез РНК и белков, необходимых для формирования отделительного слоя при опадении i,. Одной из наиболее удачных физиологических моделей, позволивших получить доказательства определяющей роли АБК в формировании, созревании семян, а также сохранении состояния покоя являются семена, изолированные из дефицитных по АБК и нечувствительных к АБК мутантов более десятка полученных из кукурузы, арабидопсиса и томата на разных стадиях развития . Известно, что в ходе развития семян, особенно в период синтеза запасных веществ, наблюдается значительное накопление АБК, а к моменту созревания обезвоживания уровень АБК снижается iv, , . АБК в прорастании семян сводится не только к отсутствию ингибирующего эффекта, но и к стимулированию какихто процессов, связанных с прорастанием Обручева и др. Николаева, Вонг и др. Теперь уже хорошо показано, что ЛБК отведена существенная роль в индукции в ходе созревания и обезвоживания семян синтеза ряда запасных А В i белков и, вероятно, белков, блокирующих преждевременное прорастание семян, хотя специфических именно для прорастания белковмаркеров пока не найдено vv, . К таким белкам, в частности, относятся белки семейства i , включающие ряд глобулинов, , дегидрин, которые быстро деградируют при замачивании , iv, , , i, , i . Функциональная значимость АБКиндуцируемых белков, вероятно, заключается в стабилизации клеточных белков в условиях глубокого обезвоживания, поскольку их характерной особенностью является гидрофильность . Выявлены различные пути регуляции экспрессии АБКиндуцируемых генов. Так, экспрессия генов 2х белков, характерных для зрелых зародышей пшеницы, 7 глобулина и , поразному реагирует на ингибиторы транскрипции и трансляции аккумуляция мРНК 7 глобулина ингибируется циклогексимидом, эффективным ингибитором синтеза белка на рибосомах, тогда как синтез мРНК не зависит от синтеза белка v ii, , . Интересно, что в этот же период эмбриогенеза наблюдается массированный синтез еще одного белка, экспрессия гена которого контролируется АБК, агглютинина зародыша пшеницы АЗП . Анализу литературы по структуре, свойствам и возможным функциям АЗГ1 будет посвящен самостоятельный раздел данного обзора. В то же время, особый интерес у исследователей АБК вызывает в связи с проблемой стрессустойчивости растений. Роль АБК предобработка растений АБК в повышении устойчивости растений не вызывает сомнений, причем она не ограничивается засухой, в связи с предотвращением потери клетками воды через механизм закрывания устьиц, а распространяется на широкий спектр стрессовых воздействий iv, , , , . Сопина и др. Это свидетельствуег о ключевой роли АБК в индукции защитных механизов растений в ответ на воздействия разнообразных неблагоприятных факторов окружающей среды. Дополнительными доказательствами вовлечения АБК в развитие стрессадаптации растений могут служить данные об увеличении содержания АБК у растений в стрессовых ситуациях и использование в опытах АБКдефицитных мутантов. Действительно, накопление в тканях АБК вызывают различные стрессовые воздействия засуха i, i, Пустовойтова, i, . Квори и др. Таланова и др. Ефремов и др. Полевой и др.