Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Физиология и биохимия растений

Диссертационная работа:

Тараховская Елена Роллановна. Влияние гормональных и метаболических факторов на фотосинтетический аппарат Fucus vesiculosus L. в сравнении с представителями других таксономических групп водорослей : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.12 СПб., 2006 163 с. РГБ ОД, 61:06-3/560

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

Список сокращений и обозначений 6

1. Введение 7

2. Обзор литературы 10

2.1. Особенности биологии Fucus vesiculosus 10

2.1.1. Систематика, строение таллома, распространение, жизненный цикл...10

2.1.2. Строение гаметангиев и гамет 13

2.1.3. Оплодотворение и развитие зигот фукусовых 15

2.1.3.1. Оплодотворение. Потенциал оплодотворения. Синтез клеточной

стенки 15

2.1.3.2. Прикрепление к субстрату 16

2.1.3.3. Ионные потоки. Локализация рецепторов дигидропиридина. Синтез белков 18

2.1.3.4. Полярная секреция везикул аппарата Гольджи. Образование

ризоида 19

2.1.3.5. Деление зиготы. Ризоидальная и талломическая клетки 20

2.1.4. Индукция полярности у зигот фукусовых 21

2.1.4.1. Роль оплодотворения в индукции полярности 23

2.1.4.2. Влияние факторов окружающей среды на поляризацию 23

2.1.4.3. Рецепция и трансдукция сигналов при поляризации зигот

фукусовых 26

2.1.4.4. Возможные механизмы индукции и фиксации оси полярности 29

2.1.5. Состав, строение и функционирование фотосинтетического аппарата

фукусовых 32

2.1.5.1. Особенности строения пластид 32

2.1.5.2. Пигментный состав клеток и строение светособирающих

комплексов 33

2.1.5.3. Рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа 36

2.1.5.4. Эколого-физиологические характеристики фотосинтеза 39

2.1.5.5. Особенности фотосинтетического аппарата гамет, зигот и

эмбрионов 41

2.2. Краткая характеристика Euglena gracilis и Dunaliella primolecta 42

2.2.1. Euglena gracilis 42

2.2.1.1. Общая характеристика 42

2.2.1.2. Характеристика фотосинтетического аппарата 44

2.2.2. Dunaliella primolecta 44

2.2.2.1. Общая характеристика 44

2.2.2.2. Характеристика фотосинтетического аппарата 45

2.3. Фитогормоны фукусовых и других водорослей 46

2.3.1. Ауксины 47

2.3.2. Цитокинины 48

2.3.3. Гиббереллины 50

2.3.4. Абсцизовая кислота, лунуларовая кислота 51

2.3.5. Жасмоновая кислота 52

2.3.6. Полиамины 53

2.3.7. Брассиностероиды 54

2.4. Влияние фитогормонов на фотосинтетические процессы водорослей и

высших растений 54

2.4.1. Ауксины 55

2.4.2. Цитокинины 55

2.4.3. Гиббереллины 57

2.4.4. Абсцизовая кислота 58

2.4.5. Жасмоновая кислота 59

2.4.6. Брассиностероиды 59

2.4.7. Салициловая кислота 60

2.5. Влияние органических субстратов на фотосинтетические процессы

водорослей и высших растений 60

2.6. Постановка цели и задач исследования 64

3. Материал и методики 67

3.1. Объекты исследования 67

3.2. Культивирование водорослей 67

3.2.1. Получение синхронной культуры зигот и эмбрионов F. vesiculosus...61

3.2.2. Условия культивирования Е. gracilis и D. primolecta 68

3.3. Обработка водорослей физиологически активными веществами и

органическими субстратами 68

3.4. Изучение динамики прорастания зигот F. vesiculosus 68

3.5. Изучение динамики роста эмбрионов F. vesiculosus 69

3.6. Изучение динамики роста культур Е. gracilis и D. primolecta 70

3.7. Изучение характеристик фотосинтетического аппарата водорослей...70

3.7.1. Содержание фотосинтетических пигментов 70

3.7.2. Содержание Рубиско 71

3.7.3. Интенсивность фотосинтеза и дыхания и активность ФС I и II 72

3.8. Определение содержания фитогормонов в яйцеклетках, зиготах и

эмбрионах F. vesiculosus 73

3.8.1. Очистка проб и экстракция фитогормонов 73

3.8.2. Проведение биотеста 74

3.8.3. Проведение иммуноферментного анализа фитогормонов 75

3.9. Определение содержания белка в клетках водорослей 75

3.10. Статистическая обработка данных 76

4. Результаты 77

4.1. Динамика основных процессов эмбриогенеза F. vesiculosus 77

4.1.1. Поляризация и прорастание зигот 77

4.1.2. Рост эмбрионов 77

4.1.3. Содержание фотосинтетических пигментов 80

4.1.4. Содержание Рубиско 82

4.1.5. Интенсивность фотосинтетических процессов 83

4.1.6. Содержание фитогормонов 84

4.1.6.1. Содержание фитогормонов в тканях/7, vesiculosus 84

4.1.6.2. Содержание ИУК в среде, окружающей зиготы 84

4.1.6.3. Влияние ТИБК на содержание ИУК в зиготах и среде, окружающей

зиготы 86

4.2. Влияние гормональных и трофических факторов на основные

процессы эмбриогенеза К vesiculosus 87

4.2.1. Поляризация и прорастание зигот 87

4.2.2. Рост эмбрионов 90

4.2.3. Содержание фотосинтетических пигментов 91

4.2.4. Содержание Рубиско 93

4.2.5. Интенсивность фотосинтетических процессов 93

4.3. Влияние гормональных и трофических факторов на рост культур и ряд

характеристик фотосинтетического аппарата Е. gracilis и D. primolecta 97

4.3.1. Рост культур водорослей 97

4.3.2. Содержание фотосинтетических пигментов 100

4.3.3. Содержание Рубиско 102

4.3.4. Интенсивность фотосинтетических процессов 105

5. Обсуждение ПО

6. Выводы 135

Благодарность 137

Список использованной литературы 138

Приложение 161 

Введение к работе:

В ряду физиологических функций растений фотосинтез занимает особое место. Этот процесс является практически единственным источником энергии и вещества, необходимых для жизнедеятельности растительного организма; поэтому всестороннее изучение становления фотосинтетического аппарата в онтогенезе является одним из важнейших направлений физиологии растений. В настоящее время фотосинтез обеспечивает трофические потребности всей биосферы Земли, а результаты фотосинтеза прошедших эпох, материализованные в полезных ископаемых (каменный уголь, торф, сланцы, нефть и газ), лежат в основе большой части промышленной деятельности человека.

Фотосинтез регулируется как внешними условиями, так и внутренними системами интеграции и контроля растительного организма. Формирование ассимиляционного аппарата и эффективность фотосинтеза высших наземных растений зависит, в основном, от влияния таких факторов окружающей среды, как световой и температурный режимы, концентрации СОг и ( и их соотношение. К эндогенным факторам регуляции фотосинтеза можно отнести видовые характеристики фотосинтетического аппарата, запрограммированные в ядерном и хлоропластном геномах, и внутриклеточные системы регуляции процесса фотосинтеза: систему метаболической регуляции, использующую органические продукты фотосинтеза (сахара, спирты, органические кислоты и т. д.) и гормональную систему растений (Полевой, 1982; Мокроносов, Гавриленко, 1992).

В настоящее время эти факторы исследованы далеко не в равной степени. Особенно много нерешенных проблем в сфере исследования внутриклеточных систем регуляции фотосинтетического аппарата растений - гормональной и метаболической. Представители разных таксономических групп водорослей являются удобными объектами для изучения этих вопросов вследствие большого разнообразия состава, строения и функционирования их фотосинтетического аппарата и не столь четкого, как у высших растений,

разделения факторов, регулирующих фотосинтез, на внутренние и внешние. Наземные зеленые растения, за немногими исключениями, являются преимущественно автотрофными организмами - усваиваемые ими органические соединения отсутствуют в воздушной среде, в минимальном количестве присутствуют в почве и, таким образом, для растений практически недоступны. То же можно сказать и о фитогормонах, лишь немногие из которых летучи и могут присутствовать в окружающем растение воздухе. Подавляющее большинство водорослей находится в ином положении. В окружающей их среде в достаточном количестве содержатся и органические субстраты, которые могут быть включены в метаболизм с помощью соответствующих ферментных систем, и фитогормоны (Раймонт, 1983; Горбенко, 1990; Mazur et al., 2001 и др.). В данной работе проводится сравнительное изучение роли фитогормонов и метаболических факторов в формировании ассимиляционного аппарата представителей разных систематических групп водорослей. Особое внимание уделено морскому макрофиту Fucus vesiculosus L. (Phaeophyta), исследования которого на кафедре Физиологии и биохимии растений СПбГУ были

инициированы проф. В. В. Полевым]. Первые этапы морфогенеза и, связанного с ним развития фотосинтетического аппарата F. vesiculosus, могут быть прослежены на синхронной культуре зигот и эмбрионов. По мере созревания гаметы этих водорослей высвобождаются из гаметангиев, и процессы оплодотворения и прорастания зигот происходят в воде. Таким образом, на всех стадиях развития зиготы фукусовых, в отличие от зигот высших растений, не связаны с материнскими тканями и легко доступны для исследований. Формирование ассимиляционного аппарата F. vesiculosus очень мало исследовано, поэтому первым этапом нашей работы является изучение динамики основных процессов эмбриогенеза этой водоросли, с целью получить представление о морфологических и функциональных особенностях зигот и эмбрионов. Известно, что фитогормоны играют важную роль в процессах раннего эмбриогенеза фукуса, в частности, поляризация зиготы и ризоидообразование регулируются индолил-3-уксусная кислотой (ИУК) (Тоггеу,

Galun, 1970; Basu et al., 2002). В связи с этим, помимо изучения влияния фитогормонов на становление фотосинтетических систем F. vesiculosus, мы также исследовали роль этих веществ в регуляции морфогенеза этой водоросли.

Для сравнения мы использовали одноклеточные микроводоросли Euglena gracilis (Euglenophyta) и Dunaliella primolecta (Chlorophyta). Эти водоросли достаточно хорошо изучены с точки зрения характеристик ассимиляционного аппарата, легко культивируются в лабораторных условиях, и для них характерно отсутствие клеточной стенки, что значительно облегчает биохимические исследования этих организмов (Buetow, 1968; Oren, 2005).

Бурые, зеленые и эвгленовые водоросли существенно отличаются по составу и функционированию ассимиляционных систем, что предоставляет широкие возможности для сравнительного анализа. Зеленые водоросли по характеристикам фотосинтетического аппарата наиболее близки к высшим растениям. Это облегчает сравнение данных, полученных на этих объектах с результатами исследований высших растений.

Подобные работы
Сичинава Нази Шотаевна
Влияние факторов внешней среды на формирование продуктивности пшеницы
Мусааджиева Белахан Абдурашидовна
Индукция фотосинтеза светом в связи с генотипом растений и влиянием факторов внешней среды
Любарская Нина Георгиевна
Влияние гибберелина и цитокинина на устойчивость семян и проростков к действию неблагоприятных факторов (повышенная температура и влажность воздуха)
Таланова-Шэр Татьяна Юрьевна
Фотосинтетический аппарат растений при воздействии различных неблагоприятных факторов
Денисов Дмитрий Борисович
Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского горного массива
Краснояруженская Мария Александровна
Влияние некоторых факторов среды на биопродуктивность водорослей рода Chlamydomonas в сточных водах химического производства
Сергеева Оксана Сергеевна
Водоросли коралловых рифов северо-западной пацифики под влиянием природных и антропогенных катастроф : видовой состав, распределение и возможности использования
Реунова Юлия Александровна
Влияние селена на морфо-функциональные характеристики морской одноклеточной водоросли Dunaliella salina (Chlorophyta)
Реунова Юлия Александровна
Влияние селена на морфо-функциональные характеристики морской одноклеточной водоросли Dunaliella salina (Chlorophyta)
Новаковская Ирина Владимировна
Группировки почвенных водорослей еловых лесов подзон средней и южной тайги и их изменение под влиянием аэротехногенного загрязнения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net