Устойчивость и адаптация к тепловому шоку культур клеток Arabidopsis thaliana и Thellungiella salsuginea при действии фторида натрия

• Автор: Пуляевская, Мария Александровна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Антропогенное загрязнение окружающей среды фтором
1.1.2. Естественные источники поступления фтора в окружающую среду
1.1.3. Антропогенное поступление фтора в окружающую среду
1.1.4. Влияние фтора на окружающую среду
1.1.4.1. Атмосферное загрязнение
1.1.4.2. Загрязнение водных объектов
1.1.4.3. Загрязнение почв
1.2. Экологические последствия загрязнения фтором
1.2.1. Влияние фтора на здоровье человека
1.2.2. Экологические последствия влияния фтора на растения
1.3. Механизмы токсичного действия фтора на растения
1.3.1. Проникновение фтора в растение и его аккумуляция
1.3.1.1. Проникновение фтора из атмосферы
1.3.1.2. Поступление фтора из почвы
1.3.1.3. Аккумуляция фтора растениями
1.3.2. Поступление и накопление фтора в клетке
1.3.3. Основы токсичности фтора
1.4. Влияние фтора на растения
1.4.1. Влияние фтора на рост растений
1.4.2. Влияние фтора на жизнеспособность растений
1.4.3. Видимые повреждения, вызываемые действием фтора
1.4.4. Клеточные и структурные изменения при действии фтора
1.4.5. Влияние фтора на ферментативную активность
1.4.6. Влияние фтора на фотосинтез
1.4.7. Влияние фтора на дыхание
1.4.8. Влияние фтора на другие процессы
1.4.10. Программированная клеточная смерть
1.4.9. Влияние фтора на восприятие растениями действия биотических и абиотических факторов
1.4.9.1. Свет
1.4.9.3. Дефицит воды
1.4.9.4. Другие элементы и токсиканты
1.4.9.5. Биотические взаимодействия
1.4.9.2. Температура
1.5. Стрессовые белки и адаптация к действию высоких температур

1.5.1. Явление индуцированной термотолерантности
1.5.2. Белки теплового шока
1.5.2.1. Семейство БТШ 100 (С1р/Ньр100)
1.5.2.2. Регуляция экспрессии БТШ
1.5.3. Роль митохондрий в синтезе БТШ
1.6. Обоснование выбора объекта исследования
1.6.1. АгаЫёорьгз ЛаИапа
1.6.2. Тке11ищие11а яаЬщйаеа
1.7. Выводы из обзора литературы
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объект исследования
2.2. Температурные обработки
2.3. Обработка клеток фторидом натрия, ингибиторами и разобщителями ЭТЦ
2.4. Оценка ростовой активности культур клеток
2.5. Определение жизнеспособности клеток
2.6. Изучение развития индуцированной термотолерантности
2.7. Выделение тотального белка
2.8. Электрофорез в ПААГе с ДДС-Иа
2.9. Вестерн-блоттинг
2.10. Использованные антитела
2.11. ОТ-ПЦР-анализ
2.11.1. Выделение РНК
2.11.2. Денатурирующий РНК электрофорез
2.11.3. Синтез кДНК
2.12. Определение дыхательной активности
2.13. Микроскопические методы (флуоресцентная и световая микроскопия)
2.14. Статистическая обработка данных
3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Влияние хлорида натрия на рост культур А. ЛаНапа и Т. яа15щтеа
3.2. Влияние обработки фторидом натрия нарост культур клеток Л. ЛаИапа и Т. яаЬ^теа
3.3. Влияние фторида натрия на жизнеспособность культур клеток Л. ЛаИапа и Т. вакщтеа и проростков А. ЖаИапа
3.3.1. Влияние фторида натрия на жизнеспособность культур клеток Л. ЛаИапа и Т. яак^теа
3.3.2. Влияние фторида натрия на жизнеспособность проростков Л. ЛаНапа..
3.4. Изучение параметров развития гибели культур клеток при обработке фторидом натрия

3.5. Влияние фторида натрия на индуцированную термотолерантность и экспрессию БТШ в культурах клеток Л. ЛаНапа и Т. БаЬщтеа при мягком тепловом стрессе
3.5.1. Влияние кратковременной обработки фторидом натрия на жизнеспособность культур клеток
3.5.2. Влияние фторида натрия на развитие индуцированной термотолерантности
3.5.3. Влияние фторида натрия на синтез БТШ
3.5.4. Действие фторида натрия на экспрессию генов БТШ при мягком тепловом стрессе культуры клеток А. ЛаНапа
3.6. Влияние фторида натрия на функции митохондрий культур клеток А ЛаНапа и Т. яаЬиётеа
3.6. Влияние фторида натрия на функции митохондрий культур клеток Л. АшИапа и Т. яаЬизтеа
3.6.1 Изменение интенсивности поглощения кислорода в присутствии фторида
натрия
3.6.2. Влияние фторида натрия на изменение потенциала внутренней митохондриальной мембраны культуры клеток А МаНапа при мягком тепловом стрессе
3.7. Влияние конститутивной экспрессии НБР101 на устойчивость культуры клеток А ЛаИапа к действию фторида натрия
4. ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Культура клеток Т. заЬщтеа не отличается от культуры клеток И. ЖаИапа по устойчивости к хлориду натрия и фториду натрия
4.2. Сравнение влияния фторида натрия на рост и жизнеспособность культур клеток Т. яакщтеа и А. РгаИапа и проростков А. РшИапа
4.3. Параметры гибели культур клеток при обработке фторидом натрия
4.4. Фторид натрия ингибирует развитие индуцированной термотолерантности и
синтез БТШ в клеточных культурах при мягком тепловом стрессе
4.1.5..Влияние конститутивной экспрессии Н8Р101 на устойчивость к фториду натрия
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

же приходят к мнению о большей поражаемости растений на свету. При солнечном освещении отмечалась высокая степень повреждения фтором даже у относительно газоустойчивых растений (тополя, ивы). При затемненных условиях степень ожогов, вызванных действием фтора, была пониженной. По другим данным, люцерна при обработке HF в темноте накопила в листьях такое же количество фтора, что и на свету (Benedict et al., 1965). Хотя, вполне возможно, что устьичная проводимость была не очень высокой во время светового периода и что устьица могли остаться частично открытыми на ночь.
1.4.9.3. Дефицит воды Дефицит воды обычно приводит к сокращению устьичной проводимости и газообмена, поэтому не удивительно, что при недостатке влаги влияние газообразного фтора на растения будет снижено. Экспериментально показано, что растения, выращенные в условиях водного стресса, как правило, более устойчивы к воздействию фтора, чем растения, которые получали достаточное количество воды. С другой стороны, в полевых условиях растения, без достаточного водоснабжения проявляют большие повреждения фтором, чем на соседних орошаемых территориях (Weinstein, Davison, 2004). Это противоречие может быть объяснено тем, что растения полузасушливых мест обитания могут накапливать высокие концентрации фтора.
1.4.9.4. Другие элементы и токсиканты Фторсодержащие соединения обладают высокой реакционной способностью, легко взаимодействуют с другими компонентами выбросов, что может приводить к усилению их поступления и действия (синергический эффект) или снижению поступления других элементов (антагонистический эффект) в живые организмы (Михайлова, 2006). Ранее показано, что наибольшее количество фтора в листьях томата
отмечается при средних уровнях азота и кальция и высоких уровнях фосфора в пи-

тательном растворе (Власюк, 1969). Очень высокие концентрации Са предотвращали повреждения фтором растений томата (Weinstein, Davison, 2004). Rozhkov, Mikhailova (1993) выявили усиление поражения растений в десятки раз в присутст-