Генетический контроль морфогенеза и устойчивости растений к стрессовым факторам

• Автор: Ежова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 312 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОЗДАНИЕ КОЛЛЕКЦИЙ МУТАНТОВ С ИЗМЕНЕНИЯМИ МОРФОГЕНЕЗА И УСТОЙЧИВОС1И К СТРЕССОВЫМ ФАКТОРАМ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1Л. Коллекция мутантов резушки с изменениями морфогенеза

1.2. Коллекция мутантов резушки с измененной чувствительностью к индукторам окислительного стресса

1.3. Выделение мутантов из длигельнокультивирусмых каллусных культур гороха

1.4. Селекция i vi толерантных к гербицидам клеточных линий и растений регенерантов гороха
Глава 2. ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МОРФОГЕНЕЗА ПОБЕГА РАСТЕНИЙ i viv
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
2.1. Мутанты с изменением высоты побега
2.1.1. Морфологические особенности мутантов
2.1.2. Физиологические особенности мутантов
2.1.3. Изучение генетических взаимодействий
2.1.4. Генетические и физиологические механизмы регуляции роста стебля
2.2. Мутанты с аномальным развитием центральной оси побега
2.3. Мутанты с аномальным развитием латеральных органов побега
2.3.1. Морфологические особенности мутанта
2.3.2. Анализ экспрессии генов и 1 в растениях дикого типа и мутантах
2.3.3. Изучение взаимодействия мутантного гена с генами у, и
2.3.4. Роль гена в развитии побега растений
2.3.5. Морфологические особенности мутанта
2.3.6. Физиологический анализ мутанта
2.3.7. Изучение взаимодействия мутации с мутациями I,
2.3.8. Изучение взаимодействия мутации с гомеозисными мутациями , ар2, арЗ,
2.3.9. Изучение взаимодействия мутации с мутацией v
2.3 Изучение взаимодействия мутации с мутацией
2.3 Роль гена в развитии побега растений
2.4. Генетические и физиологические механизмы регуляции морфогенеза побега . i
Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РОСТА И МОРФОГЕНЕЗА
В КУЛЬТУРЕ i vi
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние генов резушки, контролирующих морфогенез растений, на рост и морфогенез каллусных культур
3.2. Влияние генов гороха, контролирующих морфогенез растений, на рост и морфогенез каллусных культур
3.3. Популяционногенетические процессы в культуре i vi
3.4. Источники генетической гетерогенности клеток в культуре i vi
3.5. Возможные причины специфичности сомаююнальной изменчивости
3.6. Генетические факторы, контролирующие рост и морфогенез каллусных культур
Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИОЛОГОБИОХИМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ УСТОЙЧИВОСТИ К СТРЕССОВЫМ ФАКТОРАМ У МУТАНТОВ С ИЗМЕНЕНИЯМИ МОРФОГЕНЕЗА
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Фенотипические особенности мутантов с измененной чувствительностью к индукторам окислительного стресса
4.2. Физиологический анализ мутантов
4.3. Изучение активности антиоксидантных систем
4.4. Изучение активности и содержания супероксиддисмутазы и пероксидазы на разных стадиях онтогенеза.
4.5. Влияние норфлуразона на активность супероксиддисмутазы и пероксидазы
4.6. Изучение перекрестной устойчивости карликовых мутантов к параквату
4.7. Механизмы устойчивости к окислительному стрессу карликовых мутантов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В дальнейшем ткани пассировали каждые 1, мсс. Все культуры выращивали при освещении лк, световом периоде ч в сутки и температуре КГС. Во всех опытах высаживали в среднем по эксплантов каждой линии. Подсчитывали процент качлусов с побегами и среднее число побегов на каллусе. Каждый вариант опыта проводили в 2Зх повторностях, данные обрабатывали статистически. Побеги укореняли обработкой НУК , или прививкой их на подвои гороха дикого типа. Селекция i vi на устойчивость к гербицидам. Опыты проводили на длительно культивируемых фотогстеротрофных каллусах, полученных из сортов гороха Ранний Зеленый, Рапорт, Виола, Узкобобовый, а также из линий и . В опытах с глифосатом из состава среды исключали гидролизат казеина. Кусочки каллусов мг высаживали на среду Гамборга, содержащую различные концентрации гербицидов атразина 6изопропилам ино2хлор4этиламино1,3,5симтриазин или глифосата фосфономегилглицин, культивировали при 2С и освещенности лк и фотоиериоде ч. В каждом опыте брали от 2 до 5 г каллусов. После недель культивирования на среде с гербицидом живые зеленые участки каллусов пересаживали на среду с гербицидом в той же концентрации. Выживаемость оценивали после 3 недель роста каллусов на селективной среде как отношение веса живых участков к общему весу каллусов в . Для характеристики прироста каллусов вычисляли ростовой индекс РИсырой вес каллусов после 3 недель роставес эксплантатов. Для индукции органогенеза каллусы пересаживали на среду с повышенным содержанием 6БАП 2 мгл. Определение замедленной флуоресценции. Замедленную флуоресценцию ЗФ хлорофилла измеряли при помощи фосфороскопичсской установки по методике Васильев и др. Хлоропласты выделяли из Знедельных проростков гороха, замораживали в жидком азоте и перед измерениями ресуспендировали в среде выделения до концентрации хлорофилла мкгмл. Цитологический и гистологический анализ. Кусочки каллусов и побеги длиной от 0. Для увеличения выхода метафазных клеток . Готовили временные давленые ацетокарминовые препараты. Диализ пыльцы проводили на временных препаратах, приготовленных из раздавленных в ацетокармине зрелых пыльников. Стерильной считали мелкую и неокрашенную пыльцу. Для получения гистологических срезов кусочки каллусов фиксировали в смеси Карнуа. Анатомические препараты готовили по обычной методике. Срезы толщиной мкм окрашивали гематоксилином по Делафильду. В нашем распоряжении имелась коллекция мутантов резушки кафедры генетики, созданная С. И. Янушкевичем. На первом этапе работы нами были проведены исследования мутантов из этой коллекции, краткое описание которой содержится в работе Янушкевича . В данной коллекции преобладали эмбриональные летали и пигментные мутации. В то же время имелись морфологические мутанты, которые могли быть полезны для исследований по теме диссертации. Подробная фенотипическая характеристика, сведения о локализации мутаций на генетической карте и об аллелнзме с имеющимися в международных коллекциях мутантами отсутствовали. В связи с этим мы провели подробный фенотипический и генетический анализ мутантов и комплементационные тесты с мутантами из Ноттингемского международного банка семян и мутантами из Центра биоресурсов штага Огайо . Генетический анализ позволил уточнить морфологические характеристики мутантов, данные о характере наследования ряда мутаций и выявить целый ряд дополнительных мутаций, присутствующих в линиях в гомозиготном состоянии, но не описанных автором коллекции морфологические, пигментные, биохимические мутации. В линии К4, помимо гюлудоминантной карликовой мутации папа, присутствовала рецессивная мутация 2 , вызывающая светлозеленую окраску листьев и частично восстанавливающая росг цветоноса и плодовитость растений Рис. Мутации, способные вызвать частичную или полную фенотипическую супрессию интересующих мутантных признаков ценный материал для изучения генетического контроля этих признаков. Направленное получение таких супрессорных мутаций эффективный метод выявления новых генов, участвующих в тех же морфофизиологических процессах, что и основная мутация.