Диссертация (1144724), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначаютдоминантные аллели. Если второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первогогена, заглавная B обозначает в этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если обагена кодоминантны, заглавной буквой обозначена аллель первого родителя.3.13.7.Анализвлиянияхлоридакадмиянаразвитиесимбиотических клубеньковБыло оценено влияние хлорида кадмия на развитие клубеньков угороха. Было показано, что в контрольных условиях мутант и линия дикоготипа не отличаются по числу (Рисунок 90) и весу клубеньков (Рисунок 91). Улинии дикого типа число клубеньков уменьшалось обратно пропорциональноросту концентрации хлорида кадмия, и при концентрации 1,5 мкМ CdCl2было полностью ингибировано (Рисунок 90).
У мутанта снижение количестваклубеньков было менее выражено и клубеньки еще формировались приконцентрации 2 мкМ CdCl2 (Рисунок 90).Рисунок 90. — Влияние различных концентраций хлорида кадмия наколичество симбиотических клубеньков у линии дикого типа SGE имутанта SGECdtАнализ гистологической и ультраструктурной организации клубеньковпоказал, что клубеньки линии дикого типа SGE (Рисунок 92) и мутантаSGECdt(Рисунок93)характеризовалисьсходнойорганизацией.Инфицированные клетки были заполнены симбиосомами, содержащимиплейоморфныедифференцированныебактероиды,индивидуальноокруженные симбиосомной мембраной.
Бактероиды значительно отличалисьпо размеру, форме и электронной плотности матрикса от бактерий,расположенных в инфекционных нитях. Инфекционные нити небольшогоРезультаты и обсуждение389диаметра были заполнены электронно-плотным матриксом, в которыйпогружены бактерии. По периферии клеток клубенька, как инфицированных,так и неинфицированных, локализовались гранулы крахмала, причем умутанта их количество было визуально увеличено.Рисунок 91. — Влияние различных концентраций хлорида кадмия наобщий вес симбиотических клубеньков у линии дикого типа SGE имутанта SGECdtРисунок 92. — Гистологическая (А) и ультраструктурная (Б-Г)организация клубеньков линии дикого типа SGEIII — зона азотфиксации, б — бактерии, ба — бактероиды, ин —инфекционная нить, стрелки указывают на симбиосомную мембрану.Масштабная линейка (А) = 0,1 мм, (Б-Г) = 1мкм.Результаты и обсуждение390Рисунок 93.
— Гистологическая (А) и ультраструктурная (Б-Г)организация клубеньков мутантной линии SGECdtII — зона инфекции, III — зона азотфиксации, ба — бактероиды, ин —инфекционные нити, к — гранулы крахмала. Масштабная линейка (А) = 0,1мм, (Б-Г) = 1 мкм.При концентрации 0,5 мкМ CdCl2 в клубеньках дикого типанаблюдались различные признаки неэффективности симбиоза (Рисунок 94):инфекционные нити, матрикс которых отличался пониженной электроннойплотностью,былизначительногипертрофированыизаполненымногочисленными бактериями, бактероиды уменьшались в размере и терялиY-образнуюформу,перибактероидноепространствозначительнорасширялось.
Кроме того, в клубеньках дикого типа отмечалось увеличениеколичества гранул крахмала и появление липидных капель, что можетуказывать на усиление перекисного окисления липидов мембран. В то жевремя при данной концентрации хлорида кадмия мутант был способенподдерживать нормальную ультраструктурную организацию клубеньков(Рисунок 95).Результаты и обсуждение391Рисунок 94. — Гистологическая (А) и ультраструктурная (Б, В)организация клубеньков линии дикого типа SGE при воздействии 0,5мкМ CdCl2ба — бактероиды, ин — инфекционная нить, к — гранулы крахмала,стрелки указывают — на липидные капли вблизи плазматической мембраны.Масштабная линейка (А) = 0,1 мм, (Б, В) = 1 мкм.Рисунок 95.
— Гистологическая (А) и ультраструктурная (Б, В)организация клубеньков мутантной линии SGECdt при воздействии 0,5мкМ CdCl2Результаты и обсуждение392II — зона инфекции, III — зона азотфиксации, б — бактерии, ба —бактероиды, ин — инфекционная нить, звездочка указывает на расширениеперибактероидного пространства. Масштабная линейка (А) = 0,1 мм, (Б, В) =1 мкм.Рисунок 96. — Ультраструктурная организация клубеньков линиидикого типа SGE (А-В) и мутанта SGECdt (Г) при воздействии 1,0 мкМCdCl2ба — бактероиды, стрелки указывают на липидные капли, * — нанесколько бактероидов, окруженных одной симбиосомной мембраной.Масштабная линейка = 1 мкм.Результаты и обсуждение393При более высокой концентрации хлорида кадмия (1мкМ) в клубенькахлинии дикого типа SGE наблюдались более значительные измененияультраструктурной организации (Рисунок 96А-В), а именно: симбиосомы срасширеннымперибактероинымпространствомзачастуюсодержалинесколько мелких бактероидов округлой формы, увеличивалось количестволипидных капель, которые располагались не только рядом с плазматическоймембраной, но и в цитоплазме инфицированных клеток, кроме того,встречались некротизированные клетки.
В то же время, в клубенькахмутантнойлинииSGECdtнаблюдаемыеизменениябылименеезначительными (Рисунок 96Г). Было увеличено количество рибосом вцитоплазме,наблюдалосьнебольшоерасширениеперибактероидногопространства симбиосом, при этом бактероиды сохраняли плейоморфнуюформу и были окружены симбиосомными мембранами индивидуально.Однако в клубеньках мутанта также наблюдалось появление липидныхкапель вблизи плазматической мембраны.3.13.8. Анализ влияния хлорида кадмия на функционированиесимбиотических клубеньков3.13.8.1 Гистологическаяиультраструктурнаяорганизациясимбиотических клубеньков гороха дикого типа SGE и мутанта SGECdtКлубеньки гороха линии дикого типа SGE и мутанта SGECdt,выращенные в условиях гидропонной культуры без добавления CdCl2 имелигистологическуюоранизациютипичнуюдляклубеньковнедетерминированного типа (Рисунок 97А, Б).Ультраструктурная организация выращенных в условиях гидропоникибез добавления CdCl2 клубеньков линии дикого типа SGE и мутанта SGECdtбыла типичной для клубеньков гороха (Рисунок 98).Результаты и обсуждение394Рисунок 97.
— Гистологическая организация клубеньков гороха,выращенных в гидропонной культуре без и с добавлением CdCl2(А, В, Д) линия дикого типа SGE. (Б, Г, Е) мутант SGECdt. (А, Б) бездобавления CdCl2. (В, Г) обработка 100 мкМ CdCl2. Д и Е — при воздействии1000 мкМ CdCl2. I — меристема, II — зона инфекции, II-III — интерзона, III— зона азотфиксации, IV — зона старения. Линейка 200 мкм.Результаты и обсуждение395Рисунок 98. — Ультраструктурная организация клубеньков горохамутантной линии SGECdt в гидропонной культуре без добавления CdCl2(А, Б) инфицированные клетки из зоны инфекции. (Б, Г)инфицированные клетки из зоны ранней азотфиксации. (Д, Е)инфицированные клетки из зоны азотфиксации. ик — инфицированнаяклетка, я — ядро, в — вакуоль, кс — клеточная стенка, * — амилопласт, ин— инфекционная нить, ика — инфекционная капля, б — бактерия, ба —Результаты и обсуждение396бактероид.
Стрелки указывают на симбиосомную мембрану. Масштабнаялинейка (А, В, Д) = 5 мкм, (Б, Г, Е) = 1 мкм.3.13.8.2 Гистологическаяиультраструктурнаяорганизациясимбиотических клубеньков гороха линии дикого типа SGE и мутантаSGECdt при воздействии 100мкМ CdCl2Различным концентрациям хлорида кадмия подвергались корневыесистемы, на которых располагались клубеньки разного возраста и,соответственно, различного возраста: зрелые клубеньки характеризовалисьбóльшим размером, по сравнению с молодыми. Зрелые клубенькиотличались большей устойчивостью к воздействию, по сравнению смолодыми клубеньками.В зрелых клубеньках линии дикого типа SGE присутствовали всегистологические зоны.
Молодые клубеньки характеризовались нарушениемзональности: наличием в зоне азотфиксации инфицированных клеток спризнаками деградации и большого количества неинфицированных клеток(Рисунок 97В). Инфицированные клетки зоны азотфиксации часто имелинеровную, складчатую поверхность. Деградирующие инфицированныеклетки наблюдались не только в зонах азотфиксации и старения, но и в зонеинфекции. В зрелых клубеньках мутанта SGECdt обнаруживались всегистологические зоны (Рисунок 97Г).
В молодых клубеньках отсутствовалачеткая зональность.В зрелых клубеньках линии дикого типа SGE с гистологическимстроением, наиболее близким к норме (Рисунок 99А), мембраны бактероидовв зоне инфекции характеризовались повышенной складчатостью (Рисунок99Б). Перибактероидное пространство в симбиосомах было увеличено, частонаблюдалось разрушение симбиосомных мембран и слияние симбиосом(Рисунок 99Б). Инфекционные нити имели ультраструктурную организацию,близкую к норме, однако у них наблюдались многочисленные выросты,окруженные клеточной стенкой и заполненные матриксом с отсутствиемРезультаты и обсуждение397бактерий в них (Рисунок 99Г). В зоне азотфиксации наблюдались ранниеизменения симбиосомных мембран (Рисунок 99Г), которые в зоне старенияразрушались,врезультатечегобактероидывысвобождалисьвпросветленную цитоплазму (Рисунок 99В, Д, Е).
В молодых клубеньках снарушениемзональностиинфицированныесимбиосомыклетки(невыявляласьсодержалихарактеризовалиськрахмал.зонаВувеличенныминфекции)зоневсеазотфиксацииасимметричнымперибактероидным пространством, рано деградирующими симбиосомнымимембранами. Такие клубеньки характеризовались ранним старением (данныене представлены).В зрелых клубеньках мутанта SGECdt инфекционные структуры небылиподверженысильнымизменениям(Рисунок100А).Строениеинфекционных нитей и капель не отличалось от таковых у интактныхрастений (Рисунок 100А, Б).
Однако в отличие от нормы в некоторыхинфицированных клетках зоны инфекции и зоны азотфиксации наблюдалисьсимбиосомы с увеличенным перибактероидным пространством (Рисунок100Б, В). Инфицированные клетки и содержащиеся в них симбиосомы зоныазотфиксации имели строение близкое к норме, хотя среди них встречалисьпризнаки разрушения симбиосомных мембран и слияния симбиосом(Рисунок 100Г). В основании клубенька в растительных клетках наблюдалисьпризнаки деградации: разрушались цитоплазма и органеллы растительныхклеток, бактероиды высвобождались из симбиосом (данные не приведены).Результаты и обсуждение398Рисунок 99.
— Ультраструктурная организация клубеньков горохалинии дикого типа SGE при воздействии 100 мкМ CdCl2(А, В, Д) инфицированные клетки из зоны азотфиксации с различнойстепенью сохранности. (Б, Г, Е) ультраструктурные особенности организациисимбиосом в инфицированных клетках из зоны азотфиксации. ик —инфицированная клетка, дик — деградирующая инфицированная клетка, я —ядро, ин — инфекционная нить, ба — бактероид, мс — образующаяся вРезультаты и обсуждение399результате слияния симбиосома, содержащая несколько бактероидов.Стрелки указывают на симбиосомную мембрану, наконечники стрелокуказывают на разрушение симбиосомных мембран.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
