Введение к работе
Актуальность темы исследования. Развитие исследований в (ласти генетики растений связано с изучением механизмов ункционирования растительных генов. В этом отношении особый ітерес представляют гены стрессового ответа растений, экспрессия )торых индуцируется при контакте с фитопатогенаии или нри їздействии неблагоприятных факторов внешней среды. Исследования, юводимые в этом направлении, имеют большое значение также в >актическом плане, поскольку расшифровка механизмов активации рессовых генов откроет новые возможности для выведения тойчивых сортов сельскохозяйственных растений. Известно, что в ідукции защитных механизмов принимают участие и фитогорионы стений, влияя на активность тех или иных растительных генов реэ неизвестные пока механизмы регуляции. Поэтому представляет-вахным изучение модуляции экспрессии генов стрессового ответа стений в условиях экзогенного и эндогенного изменения гормо-льного баланса, поскольку механизмы, контролирующие экспрессию нов стрессового ответа, а такхе регуляцию ее фитогормонами, актически неизвестны.
Для расшифровки молекулярных механизмов зашиты и приобретения стениями устойчивости большой интерес представляет сравнение питных механизмов в совместимых и несовместимых системах разит-хозяин, поскольку в них наблюдаются различные реакции :тений на инфекцию и разная степень устойчивости. . Подобное івнение, вероятно, позволит идентифицировать комплекс генов >ессового ответа, который определяет устойчивость растений к гогену.
В связи с вышесказанным представляется актуальным изучение фитогормональной индукции генов стрессового ответа в клетках томата LYCopersicon esculentum L.copT Бахтемир и изогенной ему линии, отличающихся по признаку устойчивости к инфекции корневым паразитом - заразихой египетской (Orabanchv aegyptiaca). Предполагается, что устойчивость к данному паразиту связана с процессом лигнификации и образованием клеточной стенки, которые находятся в зависимости от экспрессии ряда генов стрессового ответа. Цель и конкретные задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в изучении модуляции экспрессии генов стрессового ответа в трансгенных растениях с измененным балансом фитогормонов. В задачи исследования входило:
І.Конструирование агробактериальной векторной плазмиды, несущей ген синтеза цитокинина T-ipt из Т-ДНК Ti-плазмиды A.tumefaciens
2.Получение трансгенных растений томата с измененным балансов фитогормонов.
З.Анализ экспрессии некоторых стрессовых генов в клетка) растений томата устойчивой и чувствительной к заразихе линий і условиях фитогормонального стресса.
Научная новизна и практическая ценность работы. В настоящее работе впервые проведен анализ фитогормональной модуляции экспрессии генов стрессового ответа у двух близкородственных панні томата LYCopersicon esculentum L., различающихся по устойчивое к корневому паразиту - заразихе египетской Orabanche aegyptiaca. С помощью блот-гибридизации РНК показано, что в суспензионной культуре клеток томата двух близкородственных линий увеличение относительного содержания экзогенного цитокинина сопровождается изменением накопления мРНН некоторых генов стрессовой
>твета, в частности, фенилаланинаммонийлиаэы, экстенсина. перок-:идазы. Впервые обнаружено, что кинетика накопления мРНК и актив-юсти ферментов изученных . генов стрессового ответа после индукции жзогенным цитокинином различна в устойчивом и чувствительном юртах томата.
Получены трансгенные растения томата устойчивой (ora ) и
іувствительной (ога~) линий, несушие ген биосинтеза цитокинина ipt из Agrobacterium tumefaciens, экспрессируемый в растительных
слетках. 5 полученных трансгенных растениях томата с измененным
Іалансом фитогормонов проведен анализ экспрессии генов
прессового ответа. Впервые показано изменение ферментативной
іктивности и появление новых изоформ пероксидаэы в трансгенных
>астениях томата.
Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших
ісследованиях последствий введения и экспрессии гена синтеза
штокинина, а такхе в исследованиях по изучении механизма
>итогормональной регуляции экспрессии растительных генов.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы, 'езультаты исследований докладывались на Всесоюзной конференции Новые направления биотехнологии" (г.Пушино, 1990,), на Всесоюз-юм симпозиуме "Новые методы биотехнологии растений" (г.Пушино, 991г).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, )бэора литературы, экспериментальной части, обсуждения результате, выводов и списка литературы, включавшего 123 наименования. 'абота изложена на страницах машинописного текста и содержит