Введение к работе
Актуальность проблемы. Из всего спектра реакций растительных клеток в ответ на гормональное ауксиновое воздействие в последнее время все большее внимание уделяется изучению его действия на процессы, связанные с функциональной активностью мембран.
Хорошо известно, что ауксин вызывает развитие позитивации тканевого и гиперполяризации мембранного потенциалов. Считается доказанным, что изменения электрофизиологических параметров клеток и тканей непосредственно связаны с ауксин-индуцированной активацией работы К^помпы, локализованной на плазмалемме. Изучение динамики ионных потоков через плазмалемму в такой сложной системе как растительная ткань весьма затруднительно, поэтому в последнее время все чаще используют.модельные системы для изучения влияния гормонов на активный и пассивный транспорт ионов.
К настоящему времени имеются многочисленные свидетельства об участии в ИУК-индуцированных реакциях растительных клеток ионов Са +, проявляющееся как на уровне транспорта гормона по растению, так и непосредственно в механизме его действия.
Несмотря на длительную историю изучения, до сих пор не получено однозначного ответа, какие механизмы участвуют в первичных ответах растительных клеток на ауксиновое воздействие. Имеется очень мало работ, в которых бы проводилось сравнительное изучение ИУК-индуцированных электрофизиологических реакций,, изменений динамики ионных потоков на тканевом и мегкбраннрм уровне, Екяючая использование модельных систем. ;-,
Дель и задачи исследований. Целью нашей работы было изучение электрофизиологических реакций растительных клеток на воздействие ауксина. 3 связи с зтим поставлены следующие задачи: I) исследовать причины возникновения первичных этапов ИУК-индуциро-ванной биоэлектрической реакции отрезков колеоптилей кукурузы; 2) изучить в сравнительном аспекте ИУК-зависимне изменения тканевого потенциала и динамики выделения и поглощения ионов К+, Н*", Са, С1~ отрезками катеоптилей кукурузы; 3) изучить влияние ИУК Шнную проницаемость мембран и.АТФ-зависимый транспорт ионов водорода в модельной системе везикул плазмалемш клеток катеоптилей кукурузы.
"Сокращения, принятые в работе. БШ - биоэлектрический- тка
невой потенциал; БЭРЧ биоэлектрическая реакция; ИУК - индолил-
3-уксусная кислота; К - вэфтилфталамовая. кислота; ЭДХА. - эти
лен диаминтетра уксусная кислота.
- 2 -; Новизна и научно-ігоактическое значение работы. В работе впервые проведено сравнительное изучение динамики ИТК-индуциро-. ванного изменения БШ и поглощения и выделения ионов. Впервые продемонстрировано ИУК-индущруеыое поглощение кальция в ответ на действие ауксина на апикальный конец колеоптиля кукурузы, соответствующе первичной (2 мин) негативации тканевого потенциала. Показано на модельной системе, представленной замкнутыми везикулами плазмалешы из клеток колеоптилей кукурузы с помощью дотевцдалчувствительного зонда cW-C3-(5), что ИУК индуцирует калиевую проницаемость плазмалеммы. Впервые разработана система оценки изменения внутривезикулярного рН с помощью рН-зависимого . зонда' ГІТС для растительных клеток. Показано усиление проницаемости плазмалешы для протона при действии ИУК, что снижало величину обеих составляющих электрохимического потенциала, генерируемого при АТФ-гзависиыом транспорте протонов. Введение в модельную систему везикул плазмалеммы белков, обладающих высоким сродством к МУК, из колеоптилей кукурузы, усиливает, действие ИУК на прошшаеыость мембран везикул плазмалеммы для протона. Впервые проведено- сравнительное изучение содержания эндогенного ауксина, транспорта гормона, ростовых.и биоэлектрических реакций, индуцированных ауксином у отрезков колеоптилей кукурузы и 2-х зон ме-зскоталеи, в зависимости от присутствия проводящей системы. Работа вносит вклад в углубление представлений о мембранном механизме действия ауксина. В ходе работы один из методов (регистрация тканевого потенциала) был применен -для тестирования ток . ,-ч~ коста загрязнений, присутствующих з водной среде (Заявка на лзо-бретенпэ "Способ оценки токсичности яидкостей" 4858551/26 86Э50. от 10 августа 1990).
Апробация- работы. Материалы диссертации доложены на шкете молодых ученых "Биомембраны-89", Звенигород, 1989; на Всесоюзной конференции "Физиолого-генетические аспекты минерального питания растений", Киев, 4-9 июня 1990; на 2-м Всесоюзном съезде физиологов растений, Д-йнск, 23-27 сентября 1990.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит.из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения и выводов. Сдисрк литературы включает 188 наименований. Работа изложена на IS4 станицах, содержит 34 рисунка и. 2 таблицы.
