Ультраструктура азотфиксирующей ткани корневых клубеньков симбиотических мутантов гороха (Pisum sativum L. )

• Автор: Болоболова, Елена Устиновна
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 116 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Г сны бактерий, участвующие в клубенькообразовании

1.2. Основные подходы изучения генетического контроля развития и функционирования симбиоза у растений

1.3. Основные этапы развития симбиоза.

1.4. Функционирование клубенька

1.5. Организация азогфиксирующих клубеньков.

1.5.1. Морфология и организация азогфиксирующих клубеньков.

1.5.2. Строение недетерминированного клубенька.

1.5.3. Эффективные и неэффективные клубеньки.
1.6. Гснстический контроль симбиотических признаков у бобовых
1.6.1. Межвидовой и межсортовой полиморфизм по клубенькообразованию и азотфиксации
1.6.2. Получение индуцированных мутантов бобовых
1.6.3. Особенности проявления симбиотических генов.
1.6.4. Индуцированные мутанты бобовых
1.6.5. Мутанты гороха
1.7. Основные регуляторные системы, контролирующие
формирование бобоворизобиального симбиоза
1.7.1. Эволюция специфичности образования бобоворизобиального симбиоза.
1.7.2. Нитратное ингибирование клубенькообразования у бобовых
1.8. Заключение.
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.
2.1. Материал.
2.2. Методы
2.2.1. Приготовление электронномикроскопических препаратов.
2.2.2. Статистическая обработка данных электронной микроскопии
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Ультраструктурная организация бактероидсодержащей ткани
сортов гороха.
3.1.1. Сорт Рондо.
3.1.2. Сорт Рамонский
3.1.3. Сорт Торсдаг.
3.1.4. Межсортовые различия ультраструктурной организации бактсроидсодержащсй ткани
3.2. Ультраструктурная организация бактероидсодержащей ткани у
мутантов с отсутствием и пониженным уровнем
азотфиксации
3.2.1. Мутант К7
3.2.2. Мутант К а.
3.2.3. Структурный анализ формирования бактероидсодержащей ткани у мутантов с отсутствием и пониженным уровнем азотфиксации.
3.3. Ультраструктурная организация бактероидсодержащей ткани у
I суперкпубеньковых мутантов.
3.3.1. Влияние суперклубеньковых мутаций на организацию
бактероидсодержащей ткани.
3.4. Действие полных доз нитратов на формирование клубеньковой бактероидсодержащей ткани
3.5. Сравнение организации бактероидсодержащей ткани у суперклубеньковых мутантов и сорта Торсдаг, имеющих разный
генетический контроль регуляции нодуляции.
3.6. Морфометрический анализ ультраструктурной организации бакгсроидсодсржащсй ткани.
3.7. Связь ультраструктурной организации азотфиксирующсй ткани с эффективностью азотфиксации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако, несмотря на то, что бобоворизобиальный симбиоз является удобной моделью для изучения процесса азотфиксации, генетики симбиоза, механизмов взаимодействия высших растений с микроорганизмами , Тихонович, Проворов, , особенности морфогенеза азотфиксирующей ткани и генетический контроль этого процесса до настоящего времени остаются еще недостаточно изученными. Неполной остается классификация симбиотических мутантов, для части мутаций слабо изучены их фенотипические проявления, точно не выявлены симбиотические стадии, которые они модифицируют Борисов и др. Следовательно, получение индуцированных мутантов и изучение фенотипического проявления мутаций и в настоящее время остается актуальной задачей. Следует отметить, что изучение бобоворизобиального симбиоза имеет и большое практическое значение, т. Одним из путей повышения такой эффективности является создание и использование доноров для проведения селекции бобовых по этому признаку , Сидорова и др. Некоторые симбиотические мутанты гороха могут рассматриваться в качестве таких потенциальных доноров. Однако, полноценная оценка перспективности их использования возможна только при выяснении механизмов проявления конкретных мутаций с учетом плейотропных эффектов, которые могут проявляться на разных уровнях и этапах формирования растений. Нередко они приводят к изменению морфологии растений, структуры клубенька количество зараженных клеток в клубеньке, ультраструктуры азотфиксирующей ткани Борисов и др. Сидорова, Шумный, 6. В ИЦиГ СО РАН создана уникальная коллекция симбиотических мутантов гороха Сидорова, Шумный, 6. Логичным и актуальным продолжением этих исследований является детальное изучение влияния мутаций на формирование азотфиксирующей ткани в корневых клубеньках симбиотических мутантов гороха и изучение влияния морфологических особенностей формирования бактероидсодержащей ткани на эффективность азотфиксации. Цель и задачи исследования. Целью нашего исследования было изучение взаимосвязи между ультраструктурной организацией клубеньков и эффективностью азотфиксации. Для достижения этой цели использовали электронномикроскопический и морфометрический анализ азотфиксирующей ткани клубеньков различных сортов и симбиотических мутантов гороха. Изучить ультраструктуру бактероидсодержащей ткани из разных зон клубенька у мутантов гороха, различающихся по активности азотфиксации К7 с неэффективными клубеньками, К а со слабой азотфиксацией, суперклубеньковых мутантов 3, , Ка, К1. Торсдаг 5, имеющих разный генетический контроль регуляции клубенькообразования. Сравнить изменения морфологической организации бактсроидсодержащей ткани у сортов гороха и их мутантов под действием полных норм азота. Провести статистический анализ участков ткани из средней части зоны азотфиксации у сортов и симбиотических мутантов и оценить различия между эффективным и неэффективным симбиозом. Научная новизна и практическая ценность. Полученные результаты вносят существенный вклад в понимание взаимосвязи между эффективностью азогфиксации и ультраструктурной организацией клубенька. В результате проведенных исследований было показано, что у сортов и их мутантов, образовавших эффективные клубеньки, развитие и ультраструктурная организация бактероидсодержащей ткани не имели структурных нарушений. С помощью структурного анализа процесса развития симбиоза у сортов и мутантов, образовавших неэффективные клубеньки и клубеньки с пониженным уровнем азотфиксации, были выявлены стадии модификации формирования бактероидсодержащей ткани и структурные отклонения в организации зрелой азотфиксирующей ткани. У мутанта с неэффективными клубеньками была нарушена стадия дифференцировка бактероидов, у мутанта со слабоэффективными клубеньками структурные изменения организации ткани выявлены на стадии поддержание структурнофункциональной стабильности клубеньков. Впервые показано сходство в организации ультраструктуры клубеньков у форм с разным генетическим контролем нодуляции, но одинаково устойчивых к нитратам сорт Торсдаг 5 и суперклубеньковые мутанты 3, 4, 6. Изучение влияния ультраструктурной организации бактероидсодержащей ткани клубенька на эффективность азотфиксации имеет важное значение для оценки и повышения азотфиксирующей способности бобовых культур.