WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 66 | 67 || 69 | 70 |   ...   | 85 |

Для объяснения механизмов гипераккумуляции необходим сравнительный анализ накопления и распределения металлов в растениях-гипераккумуляторах и исключателях на разных уровнях организации, что являлось основной задачей работы.

В качестве объектов исследования были выбраны два контрастных вида из рода Alyssum L.: A. obovatum (C.A. Mey.) Turcz. (гипераккумулятор) и A. montanum L.

(исключатель). Растения выращивали в водной культуре с добавлением 30 и 300 мкМ нитрата Ni для гипераккумулятора и 30 мкМ нитрата Ni для исключателя. Контролем служили растения, выращенные без добавления Ni. Выявление Ni проводили с помощью диметилглиоксимного метода (Серегин и др., 2003). О присутствии Ni судили по малиновокрасному окрашиванию, накопление определяли полуколичественно по интенсивности окрашивания. В контроле окрашивания тканей не наблюдалось.

В апикальной части корня гипераккумулятора Ni присутствовал в корневом чехлике, тогда как в меристеме и вышележащих тканях этой части корня он практически не выявлялся. У исключателя меристема и зона растяжения окрашивались интенсивно, в корневом чехлике Ni не обнаруживался. В средней части корня у обоих видов интенсивность окрашивания тканей была выше по сравнению с апикальной, при этом Ni выявлялся в клетках коры. В отличие от исключателя, у гипераккумулятора Ni был обнаружен в тканях центрального цилиндра. В базальной части корня у обоих видов накопление Ni было существенно меньше по сравнению с другими частями корня, но у гипераккумулятора окрашивание было более интенсивным по сравнению с исключателем.

В стеблях гипераккумулятора Ni накапливался в эпидерме, а также выявлялся в проводящих тканях. Интенсивность окрашивания тканей апикальной части стебля была выше, чем средней и базальной частей. В листьях гипераккумулятора Ni выявлялся в проводящих тканях и накапливался в клетках эпидермы. Значительное накопление Ni происходило в основаниях и телах трихом, но не в их лучах. У исключателя Ni в тканях листа и стебля не выявлялся.

По сравнению с растениями, выращенными в присутствии низкой концентрации нитрата Ni (30 мкМ), при высокой концентрации (300 мкМ) интенсивность окрашивания тканей корня и побега гипераккумулятора A. оbovatum была значительно выше, однако характер распределения Ni не изменялся.

Таким образом, нами установлено, что различные ткани корня и побега гипераккумулятора и исключателя из рода Alyssum L. играют разную роль в накоплении Ni.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ № 08-04-00031).

Влияние цитокинина на функционирование электрон-транспортной цепи в митохондриях семядолей люпина (Lupinus luteus L.) Белозерова Н.С., Балашкина Л.В. (Москва, n_belozerova@list.ru) Дыхание, наряду с фотосинтезом, обеспечивает процессы роста и поддержания структурной биомассы, и осуществляется митохондриями. Эффект подавления дыхания в растениях цитокинином известен уже довольно давно. В 1980-82 году проф. Miller показал, что цитокинин эффективно подавляет цианид-устойчивый (альтернативный) путь дыхания в митохондриях различных растений.

В наших экспериментах на семядолях люпина желтого так же наблюдалось снижение активности альтернативного пути (АП) под действием экзогенного цитокинина.

При обработке семядолей 22 мкМ БАП (бензиламинопурин) в течение 12 часов в темноте, активность АП в митохондриях снижалась более чем в 10 раз по отношению к контролю и составляла 0,5-1,5 нмольО2/(мин мг белка). При этом БАП не оказывал существенного ингибирующего влияния на скорость окисления с участием основного цитохромного пути (ЦП), а также на параметры окислительного фосфорилирования (величину ДК (дыхательный контроль) и коэффициента АДФ/О). При действии гормона на свету уровень активности АП несколько повышался. Свет может оказывать свое влияние через систему фитохромов.

Влияние оказывают также активные формы кислорода, изменение углеводного статуса клетки и фотодыхание, которые связаны с активированным светом фотосинтезом.

Уровень белка альтернативной оксидазы (АОХ) в митохондриях семядолей определяли с помощью моноклональных антител, любезно предоставленных проф. Элтоном (Университет Небраска, США). После обработки семядолей цитокинином в темноте уровень белка АОХ в выделенных митохондриях снизился, тогда как при обработке семядолей гормоном на свету, уровень белка повысился. Полученные результаты согласуются с данными по общей активности АП. Однако следует заметить, что, несмотря на повышенное содержание белка АОХ при одновременном действии цитокинина и света, общая активность АП не превышала активности в контрольном варианте. Это говорит о том, что цитокинин влияет не только на содержание белка-фермента, но и на его активность.

Для изучения возможных путей регуляции гормоном АП и ЦП на транскрипционном уровне и на уровне содержания мРНК выбран ряд митохондриальных генов (АОХ, nad3, nad6, nad9, cox1, cox3, ccmB, cob, atp9), кодирующих белки различных комплексов электронтранспортной цепи.

Влияние импульсного магнитного поля на перекисный гомеостаз зелёных клеток гороха Васильева Е.А., Яшина Е.С. (Нижний Новгород, katelyn@bk.ru) В данный момент широко обсуждаются возможные механизмы влияния слабых переменных магнитных полей на биологические объекты и биохимические процессы.

Показано воздействие подобных полей на скорость гравитропической реакции через Ca-зависимые ферменты и процесса гидролиза ряда белков и пептидов; на набухание семян через усиление активности эстераз (Аксенов и др., 2001; Белова, Леднев, 2001). Более тонкие механизмы воздействия магнитных полей мало изучены. Целью исследования стало изучение изменения состояния перекисного гомеостаза клеток гороха в ответ на действие импульсного магнитного поля (ИМП).

Объектом исследования служили 2-х недельные растения гороха Pisum sativum L., выращенные в лабораторных условиях. Обработке полем подвергались целые растения.

ИМП (пачки из 20 импульсов длительностью 227 мкс с амплитудой 1500 мкТЛ, следующих с частотой 15 Гц) создавали с помощью генератора фирмы Electro-Biology Inc., используемых в ортопедических клиниках. Длительность экспозиции 30, 60 и 120 мин, контролем служили растения, выдержанные в течение экспозиции в условиях нормального геомагнитного поля. Для оценки состояния перекисного гомеостаза хлоропластов определяли содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) – диеновых конъюгатов (ДК) и оснований Шиффа (ОШ), активности аскорбатпероксидазы (АП), содержание аскорбиновой кислоты (АК). Дополнительно проводили определение активности каталазы и глутатионтрансферазы (ГТ).

В ответ на действие ИМП в хлоропластах содержание ДК практически не изменялось, уровень ОШ колебался около контрольного, достоверно уменьшаясь на 10% после 120-минутной экспозиции. Состояние компонентов антиоксидантной системы на протяжении всей обработки было близко к контрольному значению, лишь 60-минутная экспозиция достоверно увеличивала активность АП на 40% и содержание АК на 50%.

Изменение активности каталазы носило двухфазный характер: более короткая 30-минутная экспозиция на 30% увеличивала активность фермента, тогда как более длительные воздействия снижали этот показатель относительно контрольного уровня на 10% (60 мин) и 30% (120 мин). Активность ГТ оставалась без изменения.

Т.о., импульсное магнитное поле вызывало изменение антиоксидантного компонента перекисного гомеостаза как на уровне пластид, так и на уровне клетки. При этом пластиды оказались менее чувствительными к магнитному полю, позже реагируя на воздействие.

Длительное воздействие (120-мин) вызывало спад в активности каталазы, в то время, как активность АП и содержание АК в хлоропластах лишь возвращались к контрольному уровню. Отсутствие изменений в уровне продуктов ПОЛ мембран хлоропластов подтверждает меньшую чувствительность пластид к изучаемому воздействию.

«Искусственные семена» как способ получения экологически чистого лекарственного сырья и сохранения исчезающих видов растений Вдовитченко Мария (Москва, verlioka@gmail.com) Основное внимание исследователей, работающих с растительными культурами in vitro при получении так называемых «искусственных семян» (ИС), уделяется изучению создания соматических эмбрионов, получаемых из пазушных и верхушечных стеблевых почек наземных частей растений. До последнего времени существовали лишь единичные данные японских исследователей по получению ИС из корневых сегментов.

В настоящей работе было изучено влияние инкапсулирования в гелевую оболочку и иммобилизации сегментов изолированно растущих pRi Т-ДНК трансформированных корней лекарственного растения шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) на морфологические, анатомические, физиологические и биохимические особенности возобновляемых из ИС корневых культур. Ценность выбранного растения определялась широким спектром фармакологической активности флавонов, образующихся в его корнях, и острым недостатком лекарственного сырья для производства эффективно действующих препаратов.

ИС получали инкапсуляцией фрагментов стерильных корней в полисахаридный гель (альгинат) с мембранной оболочкой, предотвращающей испарение воды. Такие семена сохраняли жизнеспособность после длительного хранения их при температуре +4°С.

При переносе ИС на питательную среду в условиях +26°С активизировались корневые меристемы инкапсулированных фрагментов, что на 3–4-й день приводило к прорастанию корней через альгинатную оболочку и образованию хорошо растущей массы ветвящихся корней. Ростовая активность и масса обновлённой корневой культуры, полученной из ИС, в течение одного пассажа почти в 2 раза превышала массу исходной культуры корней того же возраста. При этом общее содержание флавонов в пересчете на 1 г сухой корневой массы сохранялось примерно на том же уровне. С помощью ИС было успешно проведено оздоровление растительного материала шлемника, проявлявшего иногда положительную реакцию при тестировании на контаминацию. Для этого апикальные корневые сегменты заключали в альгинатную оболочку, содержащую антибиотик.

При изучении морфологических и анатомических особенностей корневых культур, возобновлённых из ИС, было отмечено интенсивное формирование хлоропластов в клетках корней, культивируемых в условиях освещения. Определено общее количество хлорофилла и соотношение хлорофиллов a и b, а так же содержание флавонов в зелёных корнях.

Обнаруженные физиологические изменения при определённых условиях могут стать предпосылками к регенерации целого растения шлемника, размножающегося исключительно семенами, что может обеспечить разработку микроклонального способа получения целых растений и способствовать сохранению естественных ресурсов исчезающего лекарственного растения. Применение ИС может стать также необходимым этапом в технологическом процессе планируемого промышленного выращивания корней шлемника, облегчающим транспортировку и подготовку стерильных маточных эксплантов, помещаемых в биореактор.

АТФазы плазматической мембраны галотолерантной микроводоросли Dunaliella maritima: кинетические характеристики Генатулина Айла Рахимбердиевна (Москва, ailagr@rambler.ru) Морская одноклеточная водоросль Dunaliella maritima (класс Prasinophyceae) способна существовать при значительных колебаниях солености окружающей среды (от 0,05 NaCl до 3 М NaCl) и представляет собой удобный модельный объект для исследования механизмов Na+-гомеостатирования цитозоля (Oren, 2005). D. maritima не имеет центральной вакуоли и за поддержание оптимальных внутриклеточных концентраций Na+ у нее отвечают ион-транспортирующие системы плазматической мембраны (ПМ). Основная роль здесь, повидимому, принадлежит Na+-транспортирующей АТФазе, которая сравнительно недавно была обнаружена у этой водоросли (Popova et al., 2005). Показано, что наряду с Na+АТФазой, в ПМ D. maritima функционируют и другие транспортные системы, вовлеченные в поддержание ионного гомеостаза: Н+-АТФаза и Na+/Н+-антипортер (Попова и др.).

В настоящей работе исследовали транспортные активности Na+-АТФазы и Н+-АТФазы ПМ D. maritima. Эксперименты проводили на инвертированных везикулах ПМ, выделенных из клеток водоросли. Активность Н+-АТФазы определяли по АТФ-индуцируемому закислению везикулярного люмена, которое регистрировали с помощью pH-чувствительного оптического зонда акридинового оранжевого. Активность Na+-АТФазы определяли по АТФ и Na+-зависимой генерации электрического потенциала () на везикулярной мембране; регистрацию осуществляли с использованием -чувствительного зонда оксонола VI.

Установлено, что обе АТФазы работают в широком диапазоне рН. Максимальная активность Н+-АТФазы наблюдалась при рН 6,5-7,0, Na+-АТФазы – при рН 7,5-8,0.

Обе АТФазы D. maritima относятся к классу АТФаз Р-типа и требуют для своей работы наличия ионов Mg2+, в связи с чем исследовали зависимость активности ферментов от концентраций Mg2+ и АТФ. Исследовали также зависимость активности Na+-АТФазы от концентраций Na+. Полученные зависимости не подчиняются простой кинетике Михаэлиса-Ментен и характерны для аллостерических ферментов (Курганов, 1978).

Наблюдаемые отклонения кинетик Na+-АТФазы и Н+-АТФазы от кинетики МихаэлисаМентен позволяют предположить, что: (1) исследуемые АТФазы функционируют в мембране в олигомерных формах (димеры, тетрамеры), либо (2) существует несколько изоформ исследуемых ферментов.

Благодарю своих научных руководителей Попову Ларису Геннадьевну и Балнокина Юрия Владимировича за сотрудничество и полученный от них бесценный исследовательский опыт.

Фенотипические изменения у пшеницы (Triticum aestuvum L., сорт Инна) в связи с условиями азотного снабжения Глазунова Марина Андреевна (Москва, marinaglazunova@mail.ru) Условия азотного снабжения являются важным фактором для роста и развития растений.

Азот может поступать в растение в форме нитрата (NO3 –) и аммония (NH4 +), что обуславливает разную стратегию его ассимиляции в клетке и ведет к адаптивным перестройкам на уровне целого растения.

Исследовалось влияние условий азотного питания на рост и развитие растений пшеницы (Triticum aestuvum L., сорт Инна). Растения выращивали на питательной среде, содержащей нитрат 3 mM (NO3 – вариант), аммоний 3 mM (NH4 + вариант), или не содержащей азот (–N вариант), при температуре – день/ночь 22/18С, освещенности 110 мкМ м-2 с-1, фотопериоде 16 ч. В корнях и втором листе 21-дневных проростков изучалась активность ростовых процессов, уровень фотосинтеза (в листе), дыхания, уровень активности некоторых ферментов-антиоксидантов, накопление МДА (малонового диальдегида). Также оценивалась устойчивость проростков к стрессу, в качестве стрессора использовался Zn (5mM ZnSO4 на семь суток).

Pages:     | 1 |   ...   | 66 | 67 || 69 | 70 |   ...   | 85 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.