Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ПРОРАСТАНИЕ И РОСТ МУЖСКОГО ГАМЕТОФИТА В ПРОГАМНОИ ФАЗЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ У ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 7
1.1. Мужской гаметофит 7
1.2. Адгезия пыльцевых зерен 8
1.3. Гидратация пыльцевых зерен 11
1.4. Прорастание мужского гаметофита 14
1.5. Пыльцевая трубка 16
1.6. Рост пыльцевых трубок 20
1.7. Факторы регуляции прорастания и роста мужского гаметофита: 23
1.7.1. белки 23
1.7.2. роль ионов Са2+, ІҐ, К+, СГ 27
1.7.2.1. Са2+ 28
1.7.2.2. Н* 31
1.7.2.3. К+и СГ 34
1.7. 3. фитогормоны 38
1.8. Цель работы 41
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 43
2.1. Объекты исследования 43
2.2. Вегетативное размножение клонов петунии 44
2.3. Определение содержания АЦК 44
2.4. Определение активности АЦК-оксидазы in vitro 45
2.5. Определение активности АЦК-синтазы in vitro 46
2.6. Регистрация мембранного потенциала пыльцевых зерен.46
2.7. Оценка цитоплазматического рН пыльцевых зерен 47
2.8. Регистрация Са2+ -поглощающей способности пыльцевых зерен 48
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ЭКЗОГЕННЫХ ФИТОГОРМОНОВ НА НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИОННОГО ГОМЕОСТАЗА ГИДРАТИРОВАННЫХ ПЫЛЬЦЕВЫХ ЗЕРЕН ПЕТУНИИ 51
3.1. Гормон-индуцируемые изменения цитоплазматического рН 52
3.2. Действие экзогенных фитогормонов и ионов К+
на мембранный потенциал плазмалеммы 60
3.2. Тестирование поведения экзогенных фитогормонов как факторов, обеспечивающих открывание Са 2+ каналов в плазмалемме пыльцевых зерен, ответственных за поглощение ими внеклеточного кальция 68
ГЛАВА 4. ЭТИЛЕН - ФАКТОР ПРОРАСТАНИЯ И РОСТА МУЖСКОГО ГАМЕТОФИТА В ПРОГАМНОЙ ФАЗЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ 70
4.1. Активность АЦК-синтазы в тканях пестика и его частях (рыльце, столбике и завязи) петунии двух клонов после самосовместимого и самонесовместимого опыления 72
4.2. Динамика содержания АЦК в системе пыльца-пестик петунии двух клонов (самосовместимого и самонесовместимого) после опылений 74
4.3. Активность АЦК-оксидазы в системе пыльца-пестик петунии после самоопыления 81
4.4. Динамика выделения этилена тканями рыльца петунии двух клонов после самоопыления и перекрестного опыления 81
ГЛАВА 5. ОСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
ВЫВОДЫ 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 100
Введение к работе
В репродуктивном процессе растений ключевую роль играет прогамная фаза оплодотворения, во время которой гаплоидный мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пыльцевая трубка) взаимодействует с диплоидными спорофитными тканями пестика. Межклеточные взаимодействия в системе пыльца-пестик начинаются с попадания пыльцы на рыльце, продолжаются во время роста пыльцевых трубок по проводниковому тракту (межклеточное пространство проводниковых тканей или открытый канал столбика) и завершаются слиянием гамет в завязи. В этот сложный процесс вовлечено множество взаимодействий, включая клеточное узнавание, вне- и внутриклеточную сигнализацию и другие, пока неисследованные события. Изучение механизмов взаимодействия мужского гаметофита со спорофитными тканями пестика, которые в значительной степени определяют возможность последующего слияния гамет при совместимом опылении или ее невозможность при наличии генетически детерминированных барьеров оплодотворения, актуально для фундаментальных исследований фертильности и репродукции растений. Система пыльца-пестик представляет интерес в качестве модельной системы для изучения полярного роста, межклеточных взаимодействий и сигнальной трансдукции. К настоящему времени достигнут значительный прогресс в понимании многих процессов, вовлеченных в регуляцию роста пыльцевых трубок (Бритиков, 1957; Stanley & Linskens, 1974; Cresti & Went, 1976; Clarke & Gleeson, 1981; Knox, 1984; Ferrary et al, 1985; Zuberi & Dickinson, 1985; Bedinger, 1992; Cheung et al, 1993; Mascarenhas, 1993; Pierson et al, 1994; Derksen et al, 1995; Feijo et al, 1995; Cheung, 1996; Malho & Trewavas, 1996; Wolters-Arts et al, 1996; Luu et al, 1997; Taylor & Hepler, 1997; Franklinong, 1999; Li et al, 1999; Pruitt, 1999; Nasrallah, 2000; Geitmann et al, 2000; Гусаковская и Блинцов, 2001; Graaf et al, 2001; Lord & Russel, 2002; Lord, 2003; Cheung et al, 2003). Однако молекулярная основа межклеточных взаимодействий в системе пыльца-пестик пока не изучена.
Данная работа представляет собой одну из первых работ, направленных на решение проблемы, касающейся участия гормонов в межклеточных взаимодействиях в прогамной фазе оплодотворения.
