WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 55 | 56 || 58 | 59 |   ...   | 83 |

Ассоциативные ризобактерии повышают засухоустойчивость фацелии Муратова Рузиля Рамильевна (Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Россия, Санкт-Петербург, ruzilia1@yandex.ru) В связи с глобальным изменением климата и расширением площадей засушливых земель, исследование влияния засухи приобретает особую актуальность. Засуха ингибирует многие метаболические процессы, лимитирует рост и продуктивность растений. В связи с этим представляет большую актуальность изучение физиологических особенностей фацелии рябинколистной (Phacelia tanacetifolia Benth.) при инокуляции ризобактериями в условиях нормального увлажнения (НУ) и почвенной засухи (ПЗ).

Исследования проводились в условиях вегетационного опыта на биостанции РГПУ им.

А.И. Герцена (пос. Вырица) в 2010 г. Для предпосевной инокуляции семян использовали препараты: азоризин, 5С-2, мизорин, флавобактерин (ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, г. Пушкин). Основные физиологические показатели определены по стандартным методикам.

Выявлено, что инокуляция семян ризобактериями снижает торможение роста растений в высоту, сохраняется листовая поверхность, которая у инокулированных растений превышала контрольные на 40-60%. Содержание хлорофилла у обработанных растений после ПЗ было больше и приближалось к аналогичному показателю у растений, выросших при НУ. При дефиците влаги в растительных клетках проницаемость мембран увеличилась в среднем на 40% по сравнению с растениями, выросшими при НУ. При использовании ризобактерий в условиях ПЗ увеличивается содержание пролина (18-45%) и аскорбиновой кислоты относительно контроля, что говорит об усилении защитных механизмов. При засухе масса сухого вещества растений снижалась во всех вариантах, но в меньшей степени у растений, инокулированных такими бактериальными препаратами как 5С-2 и мизорин.

Таким образом, ассоциативные ризобактерии при кратковременной почвенной засухе в фазу бутонизации и цветения стабилизируют нормальный рост и развитие фацелии, способствуют сохранению листовой поверхности и содержанию в ней пигментов. В растениях повышается концентрация свободного пролина и аскорбиновой кислоты, выполняющих защитную функцию, а так же меньше нарушается целостность мембран. У растений, обработанных ризобактериями, увеличивается водоудерживающая способность, что в условиях водного стресса способствует сохранению содержания воды в тканях.

Низкотемпературный стресс и изучение взаимосвязи корень – побег у проростков пшеницы Нохсоров Василий Васильевич (ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова» Биолого-географический факультет, Россия, Якутск, NohVasyaVas@mail.ru) Подобно тому, как среда обитания делится на воздух и почву, так и растительный организм состоит из двух адаптивных форм - побега и корня. Вместе с тем листья и корни физически связаны между собой, физиологически коррелируют друг с другом и представляют собой основные ассимилирующие органы растения. В связи с этим мы поставили задачу изучить взаимосвязь корень – побег на примере изменения содержания желтых пигментов в листьях 7-дневных проростков пшеницы при действии кратковременного холодового стресса на их корневую систему.

В работе использовали 7-дневные растения пшеницы сорта «Приленская-19», холодовой шок создавали путем помещения их корневой системы в термостат (MULTITEMP II 2219) с питательной средой Гельригеля (1/4 доза солей), поддерживая температуру 10С, 20С, 40С, 60С на 30 и 180 мин. Качественный и количественный состав каротиноидов анализировали методом тонкослойной хроматографии.

Изменение содержания индивидуальных каротиноидов побегов пшеницы изучали при холодовом шоке (1,2,4 и 60С) корней растений в течении 30 и 180 мин. Холодовой шок (60С) практически не оказывает влияние на содержание каротиноидов. Сходное действие наблюдалось и при 30-минутном воздействии низких положительных температур на корни.

Однако в случае погружения в холодную питательную смесь Гельригеля (1, 2 и 40С, мин) корней пшеницы в побегах заметно повышалось содержание лютеина+зеаксантина (223,2; 194,7; 165,8%) и -каротина (144,4; 242,6; 123,7%) соответственно.

Таким образом, холодовой шок корней 7- дневных растений пшениц (30 и 180 мин) при низких положительных температурах (1, 2, 40С) приводит к значительному увеличению содержания как лютеина+зеаксантина, -каротина, так и общей суммы каротиноидов.

Наши эксперименты доказывают существование на уровне организма тесной взаимосвязи между корнем и побегом. Из представленных данных видно, что кратковременное локальное охлаждение корня вызывает повышение содержания каротиноидов в листьях 7- дневного побега пшеницы.

Работа поддержана Грантом Президента РС (Я) для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, 2011 г.

Автор выражает благодарность доктору биологических наук Петрову Климу Алексеевичу, а также кандидату биологических наук Чепалову Валентину Азотовичу.

Особенности ультраструктуры клеток суспензионной культуры Polyscias fruticosa (L.) Harms. в связи с синтезом терпеноидов Соловьева Любовь Васильевна1,Гафиятова Э.И.1,Суханова Е.С.2, Кочкин Д.В.(1Казанский (Приволжский) Федеральный университет, Россия, Казань, 2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия, Москва, Ljybava-8881@yandex.ru) Биотехнология растений дает широкие возможности для коммерческого получения многих вторичных метаболитов из растений субтропических и тропических зон, а также исчезающих потенциально ценных лекарственных видов. Таковыми являются растения рода Polyscias (сем. Araliaceae), которые обладают целым спектром фармакологического действия благодаря содержанию тритерпеновых сапонинов. Несмотря на возможность сохранения культивируемыми клетками способности к биосинтезу многих фармакологически ценных соединений, в условиях in vitro могут происходить изменения вторичного метаболизма, что должно отражаться на ультраструктурной организации клеток. Полученная недавно культура клеток Polyscias fruticosa в этом аспекте не была изучена.

Целью работы был ультраструктурный анализ клеток суспензионной культуры Polyscias fruticosa в связи с синтезом тритерпеновых гликозидов.

Для электронно-микроскопических исследований материал фиксировали по общепринятой методике при переходе культуры от лаг-фазы к стационарной (8-е сутки).

Культура состояла из гетерогенных по стадиям развития клеток, объединенных в кластеры. В центре дифференцированных клеток располагалась большая центральная вакуоль, а по периферии – более мелкие литические вакуоли. В полости последних часто обнаруживались остатки цитоплазматических структур и гранулярно-хлопьевидные включения. Хондриом представлен вытянутыми, палочковидными митохондриями с небольшим количеством крист. Пропластиды плеоморфны, часть из них содержала крупные крахмальные зерна. Пластоглобулы пластид варьировали по электронной плотности.

Цитоглобулы преимущественно средней электронной плотности, иногда образовывали скопления. Известно, что тритерпеноидные соединения синтезируются в цитозоле из мевалоната. Именно в этом компартменте нами дополнительно выявлялись округлые включения со сложной внутренней структурой. Липидный матрикс таких включений содержал локальные зоны, часто представленные в виде «сети» и образованные более осмиофильным веществом.

Тонкослойная хроматография спиртовых экстрактов из биомассы культуры клеток P.

fruticosa показала наличие не менее двух тритерпеновых гликозида с Rf 0,17 и 0,28.

На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что клетки новой линии суспензионной культуры Polyscias fruticosa сохраняют способность к синтезу тритерпеновых сапонинов, которые преимущественно накапливаются в клетке в структурах, являющихся производными от липидных капель цитоплазмы - цитоглобул.

Авторы выражают глубокую признательность старшему научному сотруднику Казанского института биохимии и биофизики РАН Ф.А. Абдрахимову, доценту кафедры физиологии и биотехнологии растений КФУ Й.Р. Абдрахимовой, профессору кафедры физиологии растений МГУ имени М.В. Ломоносова А.М. Носову Регуляция 24-эпибрассинолидом экспрессии гена цитокининоксидазы в растениях пшеницы при солевом стрессе Сомов Кирилл Александрович, Иванова К.А., Яхина Е.Р., Юлдашев Р.А.

(Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Россия, Уфа) Ранее нами было показано защитное действие предобработки 24-эпибрассинолидом (ЭБ) на растения пшеницы в условиях натрий хлоридного засоления. Важный вклад в реализацию антистрессового действия ЭБ при засолении, по-видимому, вносит снижения концентрации гормонов цитокининовой природы в растениях. Хорошо известен ярко выраженный протекторный эффект цитокининов в отношении стрессовых факторов, вызывающих обезвоживание. Вместе с тем, необходимо понять, что лежит в основе поддержания концентрации цитокининов в ЭБ-предобработанных растениях в условиях засоления на уровне контроля. Основываясь на том, что важную роль в регуляции содержания цитокининов играет фермент цитокининоксидаза, ответственный за процесс деградации цитокининов, нами методом ОТ-ПЦР был проведен анализ экспрессионной активности гена цитокининоксидазы в предобработанных и необработанных ЭБ проростках пшеницы в условиях натрий хлоридного засоления. В ходе экспериментов выявлено, что засоление вызывало постепенное увеличение транскрипции гена цитокининоксидазы в проростках пшеницы, чем, по-видимому, обусловлено вызываемое 2%-ным хлоридом натрия снижение концентрации эндогенных цитокининов. В то же время в предобработанных ЭБ проростках, подвергнутых засолению, уровень транскриптов гена цитокининоксидазы соответствует таковому в контрольном варианте, что, в свою очередь, коррелирует с поддержанием в этих растениях концентрации цитокининов на уровне контроля. Полученные результаты свидетельствуют о способности 24-эпибрассинолида регулировать экспрессионный статус гена цитокининоксидазы, что позволяет ЭБ контролировать количественный уровень цитокининов в растениях пшеницы при натрий-хлоридном засолении.

Индукция аутофагии в клетках корней пшеницы в условиях стеринового истощения Сулкарнаева Альбина Гарифулловна (Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия, Казань, albinusik_89@mail.ru) Стерины являются важными компонентами биологических мембран, оказывающими упорядочивающее воздействие на их структуру. Важной особенностью стеринов является высокое сродство к сфинголипидам, что способствует формированию ими липидных микродоменов (рафтов), на которых локализуются сигнальные комплексы. Истощение стеринов может приводить к нарушению структуры мембранных рафтов, целостности и функциональной активности мембран и приводить в результате к гибели клеток по пути аутофагии. Аутофагия («самопоедание» клеток) играет важную роль во многих физиологических процессах и поддержании гомеостаза. Аутофагия сопровождается образованием аутофагических вакуолей (аутофагосом), содержащих фрагменты цитоплазмы и органеллы.

Целью настоящего исследования явилось изучение процесса формирования аутофагосом в клетках корней пшеницы при истощении стеринов. Истощение стеринов в клетках корней достигалось действием полиенового антибиотика нистатина, который специфически связывается с эндогенными стеринами и образует в мембранах каналы, вызывая вытекание из клетки ионов, воды, аминокислот и белков. Для сравнения было взято две концентрации нистатина - 1 мкМ и 10 мкМ. Было показано, что в корнях интактных проростков пшеницы, обработанных нистатином, в течение 12 ч происходило увеличение содержания перекиси водорода, проницаемости мембран для ионов и образования аутофагосом, детектированных с применением специфического флуоресцентного красителя Lyso Tracker Red DND-99, а также снижение жизнеспособности корневых клеток. Методом ПЦР анализа в реальном времени было показано, что при 12 ч действии нистатина наблюдалась увеличение экспрессии генов пероксидаз в 6 раз по сравнению с контролем. Увеличение в 8-9 раз экспрессии аутофагических генов atg4 и atg6 происходило лишь к 24 ч действия антибиотика. Полученные результаты свидетельствуют о том, что индуцированное нистатином стериновое истощение и нарушение мембранной проницаемости клеток сопровождается окислительным стрессом и приводит к гибели клеток путем аутофагии.

Скрининг растений рода Amaranthus: антагонизм никеля и железа и хелатирующая роль полиаминов Черемисина Александра Игоревна (Учреждение Российской академии наук Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Россия, Москва, aicheremisina@mail.ru) Использование дикорастущих растений-сверхаккумуляторов Ni для очистки загрязненных территорий препятствует их небольшая надземная биомасса, не способная обеспечить значимый с практической точки зрения вынос металлов. По этой причине возникла необходимость проведения скрининга большого числа видов растений, в том числе и представителей дикорастущих рудеральных сообществ, которые не только способны концентрировать Ni или другие ТМ, но и наращивать высокую надземную биомассу, то есть обладать выраженной стресс-толерантностью к факторам техногенного загрязнения. Одними из представителей рудеральных растений являются растения из семейства Амарантовые (Amaranthaceae). Гибридные семена растений рода Amaranthus: A. paniculatus f. cruentus (Вишневый джем), A. paniculatus (Бронзовый век) и A. caudatus f. viridis (Изумруд) выращивали в камере фитотрона на питательной среде Джонсона. 6-недельные растения амаранта трех гибридов подвергали действию различных доз NiCl2: 0 (контроль), 50, 100, 150, 200, 250 мкМ на фоне низкой (2 мкМ) или высокой (100 мкМ) концентраций Fe и исследовали накопление в различных органах растения Ni и Fe, фотосинтетических пигментов и уровень окислительного стресса (СОД, МДА, пролин). Полученные данные свидетельствуют о том, что наибольшую Ni-аккумулирующую способность имел краснолистный гибрид Вишневый джем. Снижение содержания Fe в нем могло явиться следствием проявления антагонизма железа и никеля. Причиной проявления антагонизма в растениях между Ni и Fe в условиях загрязнения почв никелем может являться, в первую очередь, Ni-индуцируемый окислительный стресс, который приводит к нарушению в апопласте восстановления Fe3+ до Fe2+, а также целостности мембран и функционирования специфических белков-переносчиков Fe2+. Оптимальная концентрация Fe, необходимая растениям для нормального осуществления физиологических функций, находится в весьма узких пределах.

Pages:     | 1 |   ...   | 55 | 56 || 58 | 59 |   ...   | 83 |



© 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.