11507 (647089), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Таким образом, существенным этапом перехода от стрессовых к адаптационным реакциям является изменение экспрессии генов, выражающееся в ингибировании активных генов, в норме контролирующих рост, развитие и фотосинтез. При этом активируется система генов контроля за устойчивостью: происходит синтез новых белков, специфических адаптогенов и стресс-протекторов. Завершается эта перестройка структурными изменениями в организме растения.

Успешное зимнее выживание вечнозеленых травянистых растений, подобных белому клеверу, зависит от соответствующе синхронизации процессов как закаливания, так и раззакаливания. Изучение регулирования этих процессов было проведено у двух сортов белого клевера «AberCrest» и «AberHerald» и двух его норвежских экотипах. Для проведения закаливания и раззакаливания растения экспонировались при контролируемых температурных условиях. Низкотемпературное закаливание столонов проводилось путем программируемого снижения температуры со скоростью 3^°C в час. Во время эксперимента анализировались содержание крахмала, растворимых сахаров и растворимых аминокислот в столонах. Сорта AberCrest и AberHerald, происходящие из Великобритании и выбранные для контроля скорости роста при низко температуре и степени зимнего закаливания, были значительно менее устойчивы, чем норвежские популяции. Степень раззакаливания растени увеличивалась с повышением температуры. В условиях действия низко температуры северный экотип из Bodo был более устойчив к раззакаливанию, чем AberHerald. Тем не менее, при 18^°C абсолютны уровень раззакаливания у растений экотипа Bodo был в два раза выше, чем у растений AberHerald. Удлинение столонов в растениях AberHerald начиналось во время раззакаливания при более низких температурах, чем в растениях экотипа Bodo. Содержание общих растворимых сахаров, сахарозы и аминокислот пролина и аргинина было значительно выше в закаленных растениях экотипа Bodo, чем в растениях сорта AberHerald. Уровень сахарозы уменьшался в течение раззакаливания. Корреляция между содержанием сахарозы и LT50 в течение этого процесса была статистически достоверно.

Установлено, что одним из криопротекторов в растениях является глицинбетаин. Это вещество накапливается в хлоропластах определенных солеустойчивых растений при солевом или холодовом стрессах. Ген codA для холиноксидазы, преобразовывающей холин в глицинбетаин, был клонирован в почвенной бактерии Arthrobacter globiformis. Трансформация Arabidopsis thaliana с клонированным геном codA под управлением 35S промотора мозаичного вируса цветной капусты позволила растению накапливать глицинбетаин и увеличить устойчивость к солевому и холодовому стрессам. Значительная часть семян трансформированных растений хорошо прорастала в 300 мл NaCl, в то время как семена растений дикого генотипа в данных условиях не прорастали. В растворе NaCl трансформированные растения хорошо росли, в то время как растения дикого типа не были способны расти в данных условиях. Трансформированные растения были способны переносить концентрацию 200 мл NaCl, которая была летально для растений дикого типа. После того, как растения были инкубированы в течение двух дне в растворе с повышенно концентрацией NaCl, активность фотосистемы II растений дикого типа была почти полностью подавлена, в то время как в трансформированных растениях она составляла более 50% от исходного уровня. После обработки растений низко температурой на свету в листьях дикого типа наблюдались симптомы хлороза, в то время как у трансформированных растений они отсутствовали. Эти наблюдения показывают, что генетическая трансформация, позволяющая накапливать глицинбетаин Arabidopsis thaliana, увеличивает способность растения переносить солевой и низкотемпературный стрессы.

Было изучено влияние низко температуры на биосинтез полиаминов в листьях, стеблях и корнях разновидностей озимой пшеницы с различно морозоустойчивостью. Оказалось, что в этих условиях происходит заметное накопление полиаминов. Кроме того, обнаружен эффект 5A и 7A хромосом пшеницы, содержащих основные гены, ответственные за морозоустойчивость, на синтез полиаминов, происходящий в различных частях проростков в течение длительных периодов холодовой обработки.

Для того, чтобы определить, будет ли система in vitro подходить для изучения зимнего покоя и закаливания у древесных растений, культивируемые in vitro растения ирги ольхолистно были подвергнуты различной гормональной обработке, индукции зимнего покоя и акклиматизации к низким температурам. Низкие температуры вызвали значительное повышение уровня холодоустойчивости растений, но она не приблизилась к уровню холодоустойчивости полностью закаленных почек, которые способны переносить температуру жидкого азота. Контрольные растения в данном эксперименте полностью гибли при -5⁰C. Значительны уровень закаленности был достигнут при действии низких температур и при коротком, и при длинном дне. Предварительная обработка низко температурой при типичном для древесных растений режиме короткого фотопериода незначительно увеличила степень акклиматизации в этих растениях. Присутствие или отсутствие фитогормонов в среде имеет выраженное влияние на холодовую акклиматизацию растений. Безгормональная среда после 2 недель обработки увеличила холодоустойчивость до -10.5⁰C. Добавление в среду абсцизовой кислоты увеличило уровень холодовой закаленности, в то время как добавление бензиламинопурина к безгормональной среде уменьшило закаленность до -5.3⁰C. Сочетание обработок бензиламинопурином и абсцизовой кислотой изменяло значения LT50 до промежуточных между индивидуальными обработками любым гормоном. Напротив, x-нафталенацетиловая кислота не снижала индуцированную абсцизовой кислотой закаленность. Обработка абсцизовой кислотой, как таковая, не была способна закалить растения до уровня, достигаемого при акклиматизирующем действии низко температуры. Далее, абсцизовая кислота не могла поддерживать уровень закаленности после холодово акклиматизации и растения деакклиматизировались до 9⁰C на среде бензиламинопурин + абсцизовая кислота. Культивирование в не значительно увеличивало закаленность к холоду в растениях, но впоследствии растения раззакаливались до –5⁰C.

Характеристики

Список файлов реферата