Введение к работе
Актуальность проблемы: Заболевание хлопчатника вертициллеэ-ным вилтом широко распространено в хлопкосеющих странах в том числе в республике Узбекистан, Ущерб, вносимый хлопководству вилтом, огромен. Поиск радикальных средств борьбы с вилтом хлопчатника затруднен тем, что до настоящего времени неясны те основные биохимические и молекулярные изменения клеток растений, которые приводят к развитию патологического состояния организма. Одним из возможных способов борьбы с вертициллезным вилтом хлопчатника является разработка современных биохимических и молекулярно-генетических методов создания устойчивых генотипов. В этом направлении широко используются межвидовые гибридизации культивируемых сортов хлопчатника'с дикими вилтоустойчивы-ми генотипами. Выявление у гибридов генов вилтоустойчивости пря помощи молекулярно-генетического анализа ДНК с целью диагностики имеет определенное значение в сельскохозяйственной практике.
Известно, что клетка высших растений содержит три генетические системы. Зто геном ядер» хлоропластов и митохондрий. Каждая из этих генетических систем играет основную роль в устойчивости растений к различным экстремальным факторам. Данная проблема освещена в работах ряда авторов и при этом установлено, что нито-хондриальный геном несет с собой гены устойчивости к различим антибиотикам, фитопатогенам и неблагоприятным условиям внешней среды (засуха, засоление) (Негрукс,1987; Юсупов,1994).
В настоящее время геном хлопчатника и возбудителя вилта детально изучается рядом узбекских ученых (А'бдукаримбв^ГЭЭйиИбра-..гимрв,І992-І994; Авазходжаев,1990-1992).
Таким образом, исследования в этой области приобретают не только теоретическое, ко и прикладное значение.
В связи с этим, особый интерес представляет изучение в сравнительном аспекте некоторых структурно-функциональных характеристик митохондриального генома инфицированных грибом V.,dahliae
хлопчатника, чем и посвящается данная исследовательская работа. Аналогичные работы по этим проблемам в литературе практически отсутствуют.
Цель и задача исследования. Целью данного исследования явилось изучение в сравнительном аспекте структурно-функциональных
характеристик митохондриального генома и основных компонентов его белоксинтезирувдей системы инфицированных грибомV^dahHae двух сортов хлопчатника ( G.; hirsutuci L, , Ю8-Ф; Ташкент-6),
Исходя из поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
I.Сравнительное изучение содержания и биосинтеза нуклеиновых
КИСЛОТ В МИТОХОНДРИЯХ ИНфИЦИрОВаННЫХ ГрибОМ V., (Mi Пае
растений двух сортов хлопчатника.
2,Изучение изменения ДНК- и РНК-полимеразной активности митохондрий, инфицированных грибом растений хлопчатника.
3.Определение нуклеотидного состава митохондриальной ДНК иРНК.
4.Изучение характера распределения в линейном градиенте плотности хлористого цезия и кинетики реассоциации митохондриальной да.
5.Изучение гомологических последовательностей нуклеотидов в митохондриальной ДНК и РНК хлопчатника. .
Научная новизна работы. Впервые нами проведено анализ структуры митохондриального генома и некоторых компонентов его бе-локсинтезируодих системы инфицированных грибом 'МаМие хлопчатника. Показано, что наибольшее изменение суммы нуклеиновых кислот и уровень их биосинтеза происходит в митохондриях восприимчивого к вилту сорта І08-Ф, а наименьшее - у более устойчивого сорта Ташент-6, Установлено, что в митохондриях зараженных проростков хлопчатника кроме основной фракции миторибо-сом наличие дополнительной фракции с коэффициентом седиментации близким по значенив к субъединицам миторибосом» Обнаружено, что подавление активности ДНК- и РНК-полимеразной системы митохондрий зараженных грибом проростков хлопчатника в раннем онтогенезе у восприимчивых сортов (108-$) идет более интенсивно, чем у устойчивых сортов (Ташкент-6). У больных вилтом проростков хлопчатника наблюдается увеличение ГЦ пар оснований. Особенно это изменение связано было снижением содержания аденина и увеличением количества гуанина. '
При сопоставлении кинетических кривых митохондриальной ДНК изученных нами сортов хлопчатника обнаружено, что ДНК зараженных грибом проростков хлопчатника по своей структурной органи-
эаций имеют как сходные, так и несколько различающиеся нуклео-тидные группировки по сравнению с контролем. Методом молекулярной гибридизации установлено нарушение комплементарности гомологичных последовательностей митохондриальной ДНК больных вил-том проростков хлопчатника.
Научно-практическая значимость работы. Выявленные структурные и функциональные особенности митохондриального генома зараженных грибом '/Намірі проростков хлопчатника позволят проводить в дальнейшем более глубокие исследования, которые помогут глубже понять молекулярные механизмы'взаимодействия гриба--патогена с растением хлопчатника.
Проведенные опыты по молекулярной гибридизации ДНК-ДНК можно использовать для диагностики частоты семенного материала хлопчатника.
Апробация работы. Представленные в диссертации результаты были доложены на ХХХХУ и ХХХХУІ конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов ТашГУ 1994 и 1995 гг., конференции Института экспериментальной биологии растений НПО "Биолог",1995 г..Объединенном заседании кафедр агрохимии, физиологии растений и биохимии ТашГАУ и лаборатории молекулярной генетики.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения» обзора литературы, описания материалов и методов, результатов и обсуждения, выводов и список литературы.