WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 68 | 69 || 71 | 72 |   ...   | 85 |

Объектами исследований послужили листья растений березы (Betula verrucosa), кизильника (Cotoneaster alaunica), а также хвоя голубой ели (Picea pungens). Образцы (общее число более 500) отбирались в течение осеннего периода 2009 г. с деревьев, растущих вблизи биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. В работе использовали портативный оптоволоконный рефлектометр модульной конструкции, включающий источник света LS-1 (OceanOptics, США) с галогенной лампой накаливания, спектрорадиометр USB2000 (монохроматор № 3, OceanOptics, США), оптоволоконный зонд на основе разветвленного световода (OceanOptics, США) и держатель образцов собственного изготовления, обеспечивающий падение измеряющего луча на образец под углом 45 либо 90, а также программное обеспечение OOBase32 (OceanOptics, США). Для каждого из образцов записывали спектр отражения в видимой области (400-700 нм) против стандарта из BaSO4 с использованием рефлектометра вышеописанной конструкции, после чего аналитически определяли содержание хлорофиллов, каротиноидов и (в случае кизильника) антоцианов.

В результате проведенной работы был получен массив данных, содержащих информацию о вариации коэффициентов отражения в видимой области спектра и пигментного состава листьев или хвои изученных видов растений. Области спектра с максимальной чувствительностью коэффициентов отражения к содержанию хлорофиллов были найдены в дальней красной и ближней инфракрасной (700–720 нм), а также в зеленой (550–570 нм) областях. Поглощение антоцианов (плечо или полосы около 550–600 нм) обычно проявлялись на фоне значительного поглощения хлорофиллов и каротиноидов. Отмечено, что в красных листьях кизильника при минимальных значениях хлорофиллов, антоцианы накапливались в большом количестве, и практически полностью определяли низкое отражение в зеленой части спектров. Указанный метод удобен для экспресс-анализа содержания пигментов в полевых условиях. Были адаптированы спектральные индексы ChlRI (для оценки содержания хлорофиллов), ARI (для оценки содержания антоцианов), BRI (степень развития побурения при повреждении), PSRI (соотношение каротиноидов и хлорофиллов) для использования с портативным оптоволоконным рефлектометром при полевых измерениях. Тезисы доклада основаны на материалах исследований, проведенных в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований «Мобильность молодых ученых» 2009 г. (№ 09-04-90753). Автор выражает глубокую признательность старшему научному сотруднику кафедры биотехнологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, д.б.н. А.Е. Соловченко за помощь в проведении экспериментов и обсуждении полученных результатов.

Роль эндогенной АБК в индуцируемой салициловой кислотой экспрессии TADHN гена дегидрина пшеницы при засолении Ключникова Екатерина Олеговна (Уфа, shakirova@anrb.ru) Дегидрины принадлежат к LEA-белкам (Late Embryogenesis Abundant) – белкам позднего эмбриогенеза, накапливаемых в ходе нормального онтогенеза в зародышах семян при их обезвоживании. Индукция синтеза LEA белков, в том числе и дегидринов, наблюдается и в тканях вегетирующих растений при разнообразных вызывающих нарушение водного режима клетки стрессовых воздействиях, таких как засуха, засоление, гипотермия, что может свидетельствовать о вовлечении дегиринов в формирование защитных механизмов к перечисленным выше стрессовым факторам, в частности и к засолению. Ранее нами была выявлена чувствительность АБК-индуцируемого TADHN гена дегидрина пшеницы к засолению. Известно, что важная роль в предотвращении негативного действия засоления принадлежит салициловой кислоте (СК). В то же время, ключевая роль в переключении жизненных программ на стрессовые принадлежит абсцизовой кислоте (АБК). В связи с этим цель нашей работы заключалась в исследовании роли эндогенной АБК в индуцируемой натрий хлоридным засолением и СК экспрессии TADHN гена дегидрина в растениях пшеницы. Экспрессионную активность гена дегидрина анализировали методом ОТ ПЦР.

В результате проведенных экспериментов была выявлена чувствительность TADHN гена дегидрина пшеницы и к засолению и к СК. Однако в подвергнутых действию хлорида натрия проростках пшеницы, уровень экспрессии исследуемого гена был намного выше по сравнению с обработанными СК. Обращает на себя внимание тот факт, что при одновременной обработке проростков СК и хлоридом натрия мы наблюдали взаимное усиление их действия, так как в этом случае уровень накопления транскриптов TADHN гена дегидрина существенно превышал сумму эффектов салициловой кислоты и засоления.

Предобработка проростков пшеницы эффективным ингибитором синтеза АБК флуридоном полностью ингибировала СК-индуцируемое накопление транскриптов гена дегидрина и заметно снижала вызванное одновременной обработкой 2%-м NaCl и СК усиление его экспрессии. Полученные данные указывают на ключевую роль эндогенной АБК в регуляции СК-индуцируемой экспрессии TADHN гена дегидрина в растениях пшеницы в условиях засоления. Работа проведена в рамках программы гранта президента РФ для финансовой поддержки ведущих научных школ (НШ-915.2008.4.).

Ионообменная способность изолированных клеточных стенок по ионам никеля Комарынец Ольга Владимировна (Москва, Barquillo@ya.ru) В настоящее время уровень загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжёлыми металлами (ТМ), возрастает с каждым годом, и поэтому решение многих экологических вопросов становится не только актуально, но и необходимо для сохранения жизни на Земле.

Известно, что растения не только поглощают, но и накапливают ионы металлов в тканях даже при относительно низком их содержании в почве. Именно это свойство позволяет с высокой степенью эффективности использовать растения для удаления из почвы и воды тяжелых металлов и радионуклидов. Многие ученые отмечают, что растительная клеточная стенка является компартментом, который с высокой эффективностью защищает клетку от воздействия повышенных концентраций ионов металлов в наружной среде, однако количественных данных, характеризующих адсорбционную способность клеточной стенки по ионам токсичных металлов, до настоящей работы получено не было. Цель работы состояла в количественной оценке ионообменной способности клеточных стенок по ионам никеля (SNi), изолированных из тканей растений разных видов.

Объектами исследования служили растения пшеницы, маша, нута, вики, выращенные на питательной среде Прянишникова; сведы и шпината, выращенные на питательном растворе Робинсона. Определение SNi проводили из водных растворов с концентрацией ионов никеля 10-3 мМ. Величину SNi оценивали по изменению концентрации ионов в растворе после контакта с клеточной стенкой, и по элюированию иона из клеточной стенки раствором 0,1 М HCl. Показана возможность использования для определения SNi обоих методов.

Установлено, что способность клеточных стенок к адсорбции Ni+2 из водных растворов значительно зависит от вида растения и изменяется от 50 до 150 мкмолей никеля (от 3500 до 9000 мкг никеля) на 1 г сухой массы стенки. Показано, что способность клеточных стенок к адсорбции Ni+2 изменяется в ряду: злаковые маревые бобовые. Можно полагать, что указанная последовательность обусловлена присутствием в клеточных стенках пектиновых полимеров, содержащих неэтерифицированные карбоксильные группы полигалактуроновой кислоты (ПГК). Наши результаты показывают, что SNi и количество карбоксильных групп ПГК являются взаимозависимыми параметрами (коэффициент корреляции, равен 0,8).

Таким образом, можно утверждать, что способность растительной клеточной стенки к адсорбции ионов никеля обусловлена наличием в ее полимерном матриксе карбоксильных групп ПГК. На основании проведенного исследования можно заключить, что клеточная стенка является компартментом, который в определенных условиях с высокой эффективностью защищает клетку от воздействия повышенных концентраций ионов никеля в среде. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 08-04-01398-а).

Влияние меди на актиновый цитоскелет и жизнеспособность клеток корней сои Кузнецова Надежда Александровна (Москва, qwer1131@ya.ru) Медь является одним из незаменимых элементов, необходимых для живых организмов, однако оказывает сильное повреждающее действие, если ее концентрации превышают оптимальные. В данной работе изучались эффекты, вызываемые в клетках корней сои избытком меди.

В опыте использовали 2-х недельные растения сои (Glycine max, сорт Доринца), выращенные в водной культуре. Гистохимическим методом с использованием реактива Шиффа для определения малонового диальдегида, который является конечным продуктом распада липидов, было показано, что медь вызывает перекисное окисление липидов клеток корней сои, при этом скорость образования диальдегида зависит от времени и концентрации ионов меди в среде. Нарушение целостности мембран клеток корня и потерю их жизнеспособности определяли, окрашивая препараты красителем Эванс синий, который используется как индикатор гибели клеток, поскольку он неспособен проникать в живые клетки. Потеря жизнеспособности клеток корней сои наступала после 1-2 часов и зависела от концентрации меди: при концентрации 150 мкМ CuSO4 происходило явное окрашивание кончика корня (0-15мм), что свидетельствовало о гибели части клеток этой зоны. Показано, что при концентрации CuSO4 10 мкМ и времени контакта 2 часа число жизнеспособных клеток кончика корня уменьшается на 10-15%, а при концентрации 50 и 150 мкМ CuSO4 – в два и пять раз соответственно.

Важную роль в адаптации растительных клеток к экстремальным условиям окружающей среды могут играть перестройки актинового цитоскелета. Нами было показано, что 3-6 часовое пребывание растений на среде, содержащей относительно небольшой избыток меди (10 или 25 мкМ CuSO4), вызывало значительное увеличение количества актина в составе цитоскелетной сети, выделенной из гомогенатов корней (осадок 13000g) и во фракции полимерного актина (осадок 100 000g). Увеличение количества актина и степени его полимеризации может свидетельствовать об увеличении интенсивности адаптационных процессов, сопряженных с работой актинового цитоскелета.

Регуляция морфогенеза трансгенных проростков Arabidopsis thaliana (L.) Heynh селективным светом Лапухина О.В., Литвиненко И.В., Ефимова М.В. (Томск, lilac_31@sibmail.com) Современные технологии генной инженерии с использованием метода агробактериальной трансформации позволяют переносить в растения гены из чужеродного организма. При этом встраивание генов происходит в случайные сайты ядерного генома, и растения приобретают не только полезные признаки, но и возможные нарушения физиологии развития. С другой стороны, развитие растений регулируется внешними факторами. Например, одна из основных программ развития растений – фотоморфогенез, находится под контролем ключевого фактора внешней среды – света разного спектрального состава.

Исследования проводили на трансгенных растениях A. thaliana с чужеродным геном gusA под контролем промотора гена первичного ответа на цитокинин (ARR5) и родительской линии экотипа Wassilewskija (Was). Трансформированные растения отличались друг от друга степенью экспрессии конструкции ARR5::GUS – ARR5low и ARR5high – низкая и высокая степень экспрессии, соответственно. Несмотря на то, что промотор взят от цитокинин-зависимого гена ARR5, он не оказывает прямого влияния на метаболизм цитокининов, поскольку под его контролем находится структурная зона гена, кодирующего бактериальный фермент -глюкуронидазу.

При изучении морфогенеза 7-дневных проростков A. thaliana в темноте было показано, что ростовые показатели генетически модифицированных проростков (длина гипокотилей и площадь семядолей) были выше по сравнению с родительской линией. В ходе длительного выращивания растений (3, 6 или 16 часов ежедневного освещения зелёным (ЗС, max = 545 нм) или синим светом (СС, max = 430 нм)) были показаны различия ростовой реакции для генетически модифицированных и нетрансформированных линий.

Гипокотили трансгенных проростков оказались более чувствительны к 3-часовой экспозиции на СС и 3- и 6-часовом освещении ЗС по сравнению с родительской линией.

Ответная реакция корней в ответ на деэтиоляцию проростков Was отсутствовала.

СС ингибировал рост корней трансгенной линии ARR5low в равной степени вне зависимости от продолжительности действия, а эффект ЗС усиливался с увеличением продолжительности действия. Наибольшее подавление роста корневой системы ARR5high наблюдалось при 3-часовом освещении СС, увеличение световой экспозиции ослабляло данный эффект. ЗС ингибировал рост корней вне зависимости от продолжительности действия. Активация роста семядолей Was наблюдалась при 3-часовой экспозиции на СС и ЗС, аналогичная ростовая реакция семядолей трансгенных линий достигалась при увеличении периода освещения до 6 часов.

Таким образом, фотоморфогенетические реакции проростков A. thaliana зависели от линии и части проростка, наибольшей чувствительностью к действию СС и ЗС обладали семядоли проростков родительской линии и гипокотили генетически модифицированных проростков, а наименьшей – корневая система дикого типа.

Работа поддержана ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Гос. контракт № П1369). Авторы выражают благодарность проф. J. Kieber (Ун-т Северная Каролина) за любезно предоставленные семена трансгенных линий A. thaliana, проф. Кузнецову В.В. (Институт физиологии растений РАН) и проф.

Карначук Р.А. (Томский государственный университет) за помощь в проведении работы.

Вклад эндогенной АБК в проявление защитного действия салициловой кислоты на проростки пшеницы при обезвоживании Ласточкина О.В., Сомов К.А., Ишдавлетова Р.С. (Уфа, Oksanaibg@gmail.com) Салициловая кислота (СК) является эндогенным регулятором роста, выполняющим в растениях разнообразные физиологические функции. Пристальный интерес к СК связан с её способностью повышать устойчивость растений к разным по природе неблагоприятным воздействиям. Полученные нами данные о СК-индуцированном быстром транзитном накоплении абсцизовой кислоты (АБК) в растениях пшеницы позволили предположить, что реализация защитного действия СК обусловлена ее способностью увеличивать концентрацию АБК в ходе предобработки и поддерживать ее повышенный уровень при стрессе.

Pages:     | 1 |   ...   | 68 | 69 || 71 | 72 |   ...   | 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.