Отзыв ведущей организации (Молекулярно–генетические и клеточные механизмы дифференцировки симбиотического клубенька), страница 2

И если регуляция этиленом развития инфекционной нити была известна ранее, то роль этилена в регуляции функционирования меристемы в недетерминированном клубеньке показана впервые. Полученные ранее другими исследователями сведения о характере экспрессии генов ризобий при реализации генетической подпрограммы инфекции тканей клубенька у гороха дополнены новыми сведениями, полученными методами гистохимического окрашивания срезов клубеньков. Выявлено снижение экспрессии генов в азотфиксирующих бактероидах.

Показано, что способность к возрашению к свободноживущему состоянию бактерий теряется на финальных стадиях дифференцировки бактероидов. Правда, не совсем понятна формулировка автора "дифференцировка бактероидов при недетерминированном симбиогенезе является постепенным (?) процессом...". Имеется ввиду продолжительным по времени? Впервые показано, что растения гороха могут воспринимать ризобии в качестве патогенов в случае единичных мутаций в генах, контролирующих поздние стадии развития клубенька.

В связи с этим очень интересными и информативными представляются визуализированные с помощью микроскопов процессы защитных реакций со стороны растения при реализации поздних этапов генетической программы симбиогенеза у мутантных форм. Низко метилиро ванный пектин, инкапсулирующий неэффективные бактероиды, высокий уровень суберинизации как оболочки инфекционной нити, так и клеточных стенок коры корня, предотвращающей проникновение бактерий в цитоплазму растительной клетки и последующую дифференцировку в бактероиды, и впервые описанные отложения каллозы в этих структурах, по нашему мнению — универсальные механизмы защитных реакций клеток растений в целом ряде процессов и прежде всего, при патогенезе. В частности, каллоза появляется в клетках при воздействии стрессоров: инфицировании растений патогенными грибами, механических повреждениях, ин активации проводящих элементов, в де генерирующих структурах и т.п.

или при генетической несовместимости с пестиком в пыльцевых зернах и трубках, папиллах рыльца. То есть сведения, полученные автором, дополняют перечень процессов, где данный полисахарид играет изолирующую функцию, и убедительно свидетельствуют о том, что полезные бактерии в ходе неэффективного симбиогенеза выполняют функцию стрессоров. Впервые показано, что старение клубенька является универсальной реакцией на неэффективность симбиоза, Это заключение сделано на основании наблюдений над проявлением активации генов, ассоциированных со старением в клубеньках мутантов, у которых развитие клубеньков блокировано на различных стадиях. Абсолютно новаторскими элементами работы являются исследования, связанные с мутациями, выявленными у гороха автором диссертации впервые: мутантом БОЕСЖ, характеризующимся повышенной устойчивостью к кадмию и мутантом ЯОЕсг~ с повышенной чувствительностью корневой системы к плотности субстрата.

Эти мутанты послужили адекватными генетическими моделями для исследования влияния на растительномикробные системы означенных стрессоров. Это имеет большое практическое значение для ремедиации загрязненных, заплывающих почв, а также для направленной селекции устойчивых к данным стрессорам генотипов. Заканчивая с~бзор диссертации, еще раз хочется подчеркнуть ее насыщенность новой информацией, полученной на основе применения современных методов исследования. Данная работа внесла существенный вклад в симбиогенетику, прояснив и детализировав целый ряд генетических, молекулярных, физиологических, цитологических механизмов становления мутуалистического симбиоза у гороха — развития азотфиксирующего клубенька как следствия инфицирования растения ризобиями.

При этом данная работа является очередным примером, типизирующим все научные работы ВНИИСХМ, примером того, как фундаментальная наука служит насущным потребностям сельского хозяйства, а именно: селекции, растениеводству, земледелию. Выводы диссертации соответствуют поставленным задачам. Основные результаты и выводы данной работы нашли отражение в 40 публикациях автора на русском и английском языках в высокорейтинговых журналах, индексируемых в базах данных %еЬ оГ Бс1епсе н Бсориз.

Кроме того, методология исследования и его промежуточные результаты прошли апробацию в ходе ряда российских и международных конференций, симпозиумов и семинаров, где автор выступал с докладами. При этом нужно отметить высокую цитируемость работ В.Е.Цыганова, а также его прочную интеграцию с международным сообществом симбиогенетиков. По поводу инициации нового направления исследований сравнительной клеточной биологии бобовых растений хочется заметить, что в данной трактовке это предполагает вовлечение в исследования чрезвычайно многочисленных структур, тканей и органов растений одного из самых крупных многовидовых семейств.

Возможно, для начала, учитывая специализацию автора диссертации, можно ограничиться сравнительной клеточной биологией симбиотических структур бобовых растений. Впрочем, мы совсем не претендуем на ограничение дерзаний автора диссертации. В качестве не столько замечания, сколько пожелания, хотелось бы увидеть в работе понимание автором термина «симбиогенез», который он употребляет «по умолчанию».

Долгое время под симбиогенезом понимали гипотезу о происхождении организмов путем симбиоза, происхождение эукариот в результате слияния и дальнейшего сосуществования (симбиоза) различных прокариотических организмов. Это понимание восходит к работам начала ХХ века и связано с именами К.С.Мережковского, А.С.Фаминцына, Б.М.Козо-Полянского. С некоторых пор понятие термина расширилось и трактуется как «генетическая интеграция неродственных организмов» (Проворов, Тихонович, Воробьев, 2015), «кооперация организмов», «эволюция симбиоза» (Савинов, 2008; 2016) и т.п. В.Е.Цыганов, судя, по использованию термина, понимает это как непосредственно процесс формирования симбиотических взаимоотношений между растением и ризобиями.

Но хотелось бы услышать это от самого автора диссертации. Материалы этой многогранной работы могут быть включены в лекционные курсы ВУЗов по генетике растений и симбиогенетике, в практические занятия по частной генетике, а также в курсы, излагающие физиологические основы дифференциации тканей и органов. Они наверняка будут полезны и наиболее продвинутым селекционерам, интересующимся развитием симбиотической селекции.

Пионерами такой селекции гороха явились селекционеры ВНИИЗБК (г.Орел), куда также можно рекомендовать для внедрения результаты этой работы. Заключение. Диссертация В.Е.Цыганова «Молекулярно — генетические и клеточные механизмы дифференцировки симбиотического клубенька», является законченной научно-квалификационной работой, вносящий весомый вклад в фундаментальные исследования экономически значимой в РФ зернобобовой культуры. При этом задачи, решенные автором диссертации, имеют и важное хозяйственное значение. Диссертация полностью соответствует критериям, установленным постановлением Правительства РФ от 24 сентября 2013 г., № 842 (пп.9,10,11,13,14) «Положения о порядке присуждения ученой степени»), а ее автор заслуживает присуждения ученой степени доктора биологических наук по специальностям 03.01.05 Физиология и биохимия растений и 03,02.07 Генетика.

Отзыв заслушан и утвержден на заседании отдела генетических ресурсов зернобобовых культур ВИР 07 июня 2018 г., протокол № 2, Рецензент доктор биол. наук, профессор, гл. и. сотр., зав. отд. генетическихресурсов зернобобовых культур, профессор Вишнякова Маргарита Афанасьевна ФАНО ФГНБУ «Федеральный исследовательский центр, Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР) Адрес — 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42-44. е-та11: шл1зЬп аЕочалчг а ша11.сопг телефон; +7(812)312-51-б1.

.