Диссертация (1144724), страница 43
Текст из файла (страница 43)
раздел 3.11) (Ivanova et al., 2015). Ранее отложениепероксида водорода вокруг бактероидов наблюдалось при обработкеклубеньков различными тяжелыми металлами (Górska-Czekaj, Borucki, 2013).Результаты и обсуждение2733.7. Анализ роли реорганизации тубулинового цитоскелета вдифференцировке клеток симбиотических клубеньков гороха и M.truncatula при реализации поздних этапов генетической программысимбиогенеза(Результаты исследований, представленные в разделе 3.7., былиполучены совместно с аспиранткой ФГБНУ ВНИИСХМ Китаевой АннойБорисовной, руководство кандидатской диссертацией которой осуществленоавтором настоящего диссертационного исследования).Реорганизацияцитоскелетаиграетважнуюрольвклеточнойдифференцировке. Большинство исследований тубулинового цитоскелетабыли посвящены ранним стадиям развития симбиоза, включая скручиваниекорневых волосков, инициацию и рост инфекционной нити (Timmers et al.,1999; Sieberer et al., 2005; Timmers et al., 2007; Perrine-Walker et al., 2014).Организация тубулинового цитоскелета в зрелых клубеньках была описанадля M.
truncatula (Timmers et al., 1998), гороха (Davidson, Newcomb, 2001) иLupinus albus (Fedorova et al., 2007), но детальной картины получено не было,особенно об организации микротрубочек вокруг инфекционных нитей иинфекционныхкапельсосредоточенына(Timmers,описании2008).трехмернойНашиисследованияструктурыбылитубулиновогоцитоскелета и симбиотических структур в различных гистологических зонахзрелых клубеньков двух видов, формирующих недетерминированныеклубеньки: M. truncatula and P. sativum.3.7.1.
Организация микротрубочек в меристематических клеткахклубенькаУ гороха (Рисунок 47А) и M. truncatula (Рисунок 47Б) были хорошоразличимымеристематическиеклеткиклубенька,характеризующиесянебольшим размером, центрально расположенным ядром и плотной сетьюкортикальныхиперинуклеарныхмикротрубочек.Некоторыеизперинуклеарных микротрубочек окружали ядро, другие соединяли его сРезультаты и обсуждение274периферией клетки, где они, вероятно, контактировали с плазматическоймембраной (Рисунок 47А).
Кортикальные микротрубочки перекрещивались илежали под разными углами (Рисунок 47А, Б). Были хорошо различимыклеточные деления, при этом микротрубочки участвовали в формированиипрепрофазных поясков и митотических веретен (Рисунок 47А-Г). Концыинфекционных нитей достигали проксимальной части меристемы как вклубеньках гороха (Рисунок 47В, Г), так и M. truncatula (Рисунок 47Д, Е). Вклетках проксимальной части меристемы и дистальной части зоны инфекции(зоны II) наблюдалась организация кортикальных микротрубочек сходная стаковой в меристематических клетках (Рисунок 47В-Е).3.7.2.
Организация микротрубочек в неинфицированных клеткахклубенькаПокидая меристему, клетки увеличиваются в объеме и формируют зонуинфекции(зонуII).Вэтойзоненекоторыеклеткиостаютсянеинфицированными бактериями, как в клубеньках гороха, так и M.truncatula. В клетках проксимальной части зоны II ориентация кортикальныхмикротрубочек менялась, по сравнению с таковой в меристематическихклетках. Наблюдалась плотная сеть кортикальных микротрубочек, которыебыли ориентированы в основном параллельно друг другу и перпендикулярнопродольной оси клетки.
Данный паттерн кортикальных микротрубочек такжесохранялся в неинфицированных клетках в зоне азотфиксации (зоне III)клубеньков гороха (Рисунок 48А, Б) и M. truncatula (Рисунок 48В, Г).Эндоплазматические микротрубочки обычно отсутствовали в этих клетках.Результаты и обсуждение275Рисунок 47. — Организация микротрубочек в меристематическихклетках гороха и M.
truncatula.Наблюдается плотная сеть как кортикальных, так и перинуклеарныхмикротрубочек. Микротрубочки вовлечены в формирование препрофазногопояска и митотического веретена (А, Б). Кортикальные микротрубочкиперекрещиваются в клетках меристемы и в дистальной части зоны инфекцииРезультаты и обсуждение276(зоны II). Иммунолокализация (А–Д) тубулина, (Д, Е) реморина и MAC265.(А) Меристематические клетки линии гороха дикого типа Sprint-2, (Б) линииM. truncatula дикого типа A17. (В, Г) Переход от меристемы к зоне инфекциив клубеньке линии гороха дикого типа SGE, (Д, Е) в клубеньке линии M.truncatula дикого типа A17. Проекции максимальной интенсивности,основанные на z-стеках из 65 (А), 29 (Б), 25 (В), 50 (Д, Е) оптических срезов.(А, Б, Г) наложение зеленого и красного каналов, (В) наложениедифференциально-интерференционного контраста, зеленого и красногоканалов, (Д) наложение зеленого, красного, желтого и пурпурного каналов,(Е) наложение красного, желтого и пурпурного каналов.
Микротрубочки —зеленые, ядра и бактерии — красные, инфекционные капли и молодыеинфекционные нити, меченные антителом MAC265, — желтые,инфекционные капли, меченные иммунной сывороткой к реморину, —пурпурные. я — ядро; стрелки указывают на инфекционные нити,треугольники — фигуры митоза. Масштабная линейка (А–Е) = 10 мкм.3.7.3. Организация эндоплазматических микротрубочек вокругинфекционных нитей в зоне IIВ зоне II в клубеньках дикого типа гороха (Рисунок 49А, Б) и M.truncatula(Рисунок50А,Б)наблюдалисьпучкиутолщенныхэндоплазматических микротрубочек, окружающих инфекционные нити,которые тянулись вдоль них. На поперечных срезах инфекционных нитейбыл хорошо различим канал, сформированный микротрубочками (Рисунок51).
Были сравнены паттерны микротрубочек в клубеньках линии горохадикого типа SGE и мутанта SGEFix−–2 (Pssym33), формирующего крупные,утолщенные инфекционные нити, из которых обычно не происходит выходбактерий в цитоплазму растительной клетки. Несмотря на описанныйсимбиотический мутантный фенотип, организация эндоплазматическихмикротрубочек вокруг инфекционных нитей была сходна с таковой вклубеньках дикого типа (Рисунок 49В, Г). У M.
truncatula организацияэндоплазматических микротрубочек, окружающих инфекционные нити, быласходной между клубеньками дикого типа и клубеньками мутанта TR3 погену Mtipd3, который является ортологом гена гороха Pssym33 (Ovchinnikovaet al., 2011) (Рисунок 50В, Г), и мутанта Mtefd-1 (Рисунок 50Д, Е).Результаты и обсуждение277Рисунок 48. — Организация кортикальных микротрубочек внеинфицированных клетках гороха и M. truncatulaКортикальные микротрубочки организованы в относительнопараллельные пучки, которые ориентированы перпендикулярно продольнойоси клетки.
Иммунолокализация тубулина (А–Г). (А, Б) линия гороха дикоготипа SGE, (В, Г) линия M. truncatula дикого типа A17. Проекциимаксимальной интенсивности, основанные на z-стеках из 10 (Б), 70 (Г)оптических срезов. (А, В) наложение дифференциально-интерференционногоконтраста, зеленого и красного каналов, (Б, Г) наложение зеленого икрасного каналов. Микротрубочки — зеленые, ядра и бактерии — красные. я— ядро, ик — инфицированная клетка, ник — неинфицированная клетка.Масштабная линейка: (А, Б) = 10 мкм, (В, Г) =5 мкм.Результаты и обсуждение278Рисунок 49.
— Организация эндоплазматических микротрубочек вокругинфекционных нитей в клубеньках горохаЭндоплазматические микротрубочки окружают инфекционные нити итянутся вдоль них. У мутанта SGEFix−–2 (Pssym33) в инфекционной нитихорошо различимы индивидуальные бактерии. (А–Г) иммунолокализациятубулина. (А, Б) Линия дикого типа SGE, (В, Г) мутант SGEFix−–2 (Pssym33).(А, В) наложение дифференциально-интерференционного контраста,зеленого и красного каналов, (Б, Г) наложение зеленого и красного каналов.Проекции максимальной интенсивности, основанные на z-стеках из 79 (Б), 43(Г) оптических срезов.
Микротрубочки — зеленые, ядра и бактерии —красные. я — ядро; стрелки указывают на инфекционные нити. Масштабнаялинейка (А–Г) = 10 мкм.Результаты и обсуждение279Рисунок 50. — Организация эндоплазматических микротрубочек вокругинфекционных нитей в клубеньках M. truncatulaЭндоплазматические микротрубочки следуют вдоль инфекционныхнитей у всех проанализированных генотипов. У мутантов TR3 (Mtipd3) иMtefd-1 микротрубочки формируют канал, в котором растет инфекционнаянить. Иммунолокализация (А–Е) тубулина, (А, Б, Е) реморина, (А) MAC265.Результаты и обсуждение280(А, Б) Линия дикого типа A17, (В, Г) мутант TR3 (Mtipd3), (Д, Е) мутантMtefd-1. (А) наложение дифференциально-интерференционного контраста(ДИК), зеленого, красного, желтого и пурпурного каналов, (Б) наложениезеленого, красного, и пурпурного каналов, (В) наложение ДИК, зеленого икрасного каналов, (Г) наложение зеленого и красного каналов, (Д) наложениеДИК и зеленого канала, (Е) наложение зеленого, красного и пурпурногоканалов.
Проекции максимальной интенсивности, основанные на z-стеках из75 (Б), 80 (Г), 40 (Е) оптических срезов. Микротрубочки — зеленые, ядра ибактерии — красные, инфекционные капли, меченные MAC265, — желтые,инфекционные капли и симбиосомы, меченые иммунной сывороткой креморину, — пурпурные. я — ядро; стрелки указывают на инфекционныенити, наконечники — инфекционные капли. Масштабная линейка (А–Е) = 10мкм.Рисунок 51. — Организация эндоплазматических микротрубочек вокругинфекционных нитей в клубеньках гороха линии дикого типа SGEВиден канал (указан стрелкой), формируемый микротрубочками, вкотором проходит инфекционная нить.Результаты и обсуждение2813.7.4. Вторичный выход бактерий в цитоплазму клетки хозяина взоне III совпадает с реорганизацией кортикальных микротрубочек вклубеньках гороха и M.
truncatulaВ зоне III в клубеньках дикого типа гороха и M. truncatulaколонизированные клетки, заполненные инфекционными структурами,такими как, инфекционные нити и инфекционные капли из которых непроизошелвыходбактерий,характеризуютсякортикальнымимикротрубочками ориентированными сходным образом с микротрубочками внеинфицированных клетках, т.е. параллельными пучками поперечныхмикротрубочек (Рисунок 54А, Б, Рисунок 55А, Г).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
