Введение к работе
Дуальность проблемы. В последние годы становится очевидный, что фитогормонам принадлежат суцествеявая ролі в ответе растения на отрессовые воздействия и адаптации к экстремальным условиям (Сатарова и Творус, 1971; Бутенко и др. 1982; Бочарова и др.1988; Шевелуха и др. 1963, 1905; Кулаева и Чаялахян, 1984; Sachs and НО 1986; Lanka. 1986; муромцев Я др. 1987; Творус И др. 1967). Это открывает перспективу научения способов вациты растений от неблагоприятных условий о помощью фитогорионов и синтетических биорегуляторов. В этой связи определенный интерес представляют цитокинины (Кулаева, 1973) и полученные на основе поиска их синтетических аналогов - картолины (Баскаков и др. 1988), а- также абсцизовая кислота и брассиностероиды. Цитокинины повышают устойчивость растений к саиъш различный неблагоприятный воздействиям, включая рентгеновское облучение (Свешникова и др. 1970), повышенные концентрации солей (Бессонова я др.1985), низкие температуры (Туманов и др.1976), грибная и вирусная инфекции, действие антибиотиков и других химических агентов (Кулаева, 1973), недостаток света (Чернядьев, 19о9).
Картолины обладают специфическим спектром физиологической активности, существенно отличающимся от цитокининов (Баскаков и др..1988, Бурханова и др. 1984). Картолин повышает устойчивость клеток и целых растений к отрицательным температурам (Бутенко и др. 19Ь2; Бочарова и др. 1983; фаизуллин и др.,1986; Трунова и др. 1988)., к эасухе (Шевелуха и др. 1983, 1965, 1967; Шареккова и др. 1983; Творус и др. 1987; Кислякова и др. 1989), к заражению мучнистой росой (Шакирова и др. 1985). .
АБК участвует в реакции растения на стрессовые воздействия (Кулаева я Чаялахян 1984, Кефели и др. 1989',.Яосаковская и др. 1989). Этот гормон накапливается в тканях растений в ответ на . .
водный дефицит (VTrigth 1969, 1977; Негуса «і »1. ,1981-,1982; Uundy et al.,i98S; Gomez at al, 1988),-пониженные температуры { Chen et al 1983; Zhang et al 1986), вирусную Инфекцию ( Whenham et al.,1980,1986 ), затемнение (Guinn, 1982). Способность к синтезу АБК в ответ на обезвоживание коррелирует у ряда растений с устойчивостью к аасухе. АБК увеличивает адаптацию клеток К аасолеНИЮ ( La Roaa et al., 1985).
Ерассиностероиды повышают устойчивость растений к неблагоприятный условиям внешней среды С Mitchell et al., 1970 5 Gregory 1981, Каплав и др. I9B7; Кулаева и др. 19в9, Балина и Кулаева, 1990).
Приведенные сведения делали целесообразным изучить возможность антистрессового действия перечисленных типов биорегуляторе] г.а проростки пшеницы в условиях И. Тепловой шок является одним из характерных стрессовых факторов в растениеводстве таких южных стран как Египет, поэтому он был выбран нами для изучения.
Поскольку ваша задача состояла в разработке модельной систе мы для изучения действия антистрессовых биорегуляторов на экспре сию хлеропластного генома, представлялось интересным в первую очередь исследовать соединения, активирующие развитие хлоропласт ваго аппарата: цитокинивы (Курсанов и др. 1964, Микулович и др. 1969, Кулаева 1973, Хохловв и др. 1978, Каравайко и др'і 1970) я картолины (Шевелуха и др. 19вЗ, 19Ь5, 1967, Еислякова и др. 19Ь9
Цель, и задачи исследования. Цель работы состояла в поиске физиологически активных соединений, защищающих проростки п^ниць k от И, разработке модельной системы для изучения защитного дейса вил этих соединений и исследовании их влияния иа акспресоию хлої
пластвых и ядерных генов, ответственных за формирование хлоропді
» *
-2--.
стов у нормальных и стрессированных проростков.
Для сравнения была разработана такае цодельная система для изучения теипературной и гормональной регуляции экспрессии геноз в изолированных сеиядолпх люпина.
Исходя из цели работы были поставлены следующие задачи:
-
Получить температурные характеристики реакции иа тепловой шок у проросткоз ггаеници.
-
Разработать иодельнуа .систему оценки антистрессового действия биорегуляторов при тепловой иоко.
-
Исследовать в этой системе цитокинины, абсцизовую кислоту, брассиносхероиды и картолин-2.
-
Изучить действие препаратов, проявивших антистрессовую активность на экспрессию генов хлоропластных белков.
-
Использовать другие модельные системы с двудольный» расте-нияии для изучения теипературной я горцональной регуляции накопления ЦРНК хлоропластных белков.
Іеовехичесдая, и.псакікч&ская. цеаааадь.рабодііі.
Разработана иодельная система для изучения антистрессового действия биорегуляторов на проростки пшеницы в условиях ТШ. Показана эффективность антистрессового действия К-2. Найдены оптимальные условия для проявления его защитного действия. Обнаружено стимулирующее действие К-2 на накопление ЦРНК генов хлоропластных белков, как хлоропластного, так и ядерного геномов в условиях ТШ.
Полученные результаты открывают перспективу дальнейших исследований защитного действия биорегуляторов в стрессовых условиях на экспрессию хлоропдастного и ядерного геномов.
Усовершенствование другой модельной систеиы (изолированные семядоли люпина жёлтого) для изучения гормональной регуляции формирования хлоропластного аппарата показало/ что эта система такае
иожет быть использована в дальнейшей для исследования действия фитогормонов в условиях ТШ. Эта система используется в настоящее время в работе, проводимой ИФР АН СССР совместно с институтом ботаники Шонхенокого университета.
Разработанные модельные системы в виду простоты, надёжности и воспроизводимости могут найти применение для студенческих практикумов в университетах и с& институтах.
Апрпбяпия работы. Основные результаты работы были представлены на 14-ой международной конференции по регуляторам роста рао-тений (Амстердам, 1991).
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит ив введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения полученньа результатов и их обсуждения, 8аклю-чения, выводов и списка использованной литературы,
Диссертационная работа изложена на /5$ страницах машинописного текста, содержит таблицы _ рисунков. Список цитируемой литературы включает Ц% наименований, из которых -/ТС на иностранных языках.
