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:

Урманцева Валентина Васильевна. Особенности углеводородного обмена разных штаммов культуры тканей сахарной свеклы : ил РГБ ОД 61:85-3/1391

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1. Использование различных углеводов для роста культур изолированных тканей и клеток разных растений (гексозы, олигосахариды, пентозы, многоатомные спирты, полисахариды) 9

1.2. Вовлечение сахарозы в метаболизм в культуре тканей и клеток растений 27

1.2.1. Инвертаза в культуре тканей растений 29

1.2.2. Сахарозосинтетаза в культуре тканей растений 32

1.3. Метаболизм лактозы 36

1.3.1. ft -галактозидаза высших растений 37

1.3.2. /5-галактозидаза культивируемых клеток растений 39

1.4. Метаболизм галактозы 43

I.4.I. Метаболизм галактозы в растениях и

культурах тканей растений 45

1.5. Штамповые различия культур тканей и клеток растений 48

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 55

2.1. Определение содержания Сахаров 55

2.2. Определение активности инвертазы 57

2.3. Определение активности сахарозосинтетазы 57

2.4. Определение активности В -галактозидазы 59

2.5. Определение активности ферментов обмена галактозы з

2.6. Изучение поглощения меченых Сахаров 62

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЖТИВНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ПИТАТЕЛЬНОЙ

СР1ЩЫ ДЛЯ РОСТА ШТАММОВ КУЛЬТУРЫ ТКАНЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ 63

3.1. Оптимизация состава питательной среды методом математического планирования эксперимента 63

3.2. Использование углеводов разными штаммами культуры тканей сахарной свеклы 74

3.2.1. Действие различных концентраций Сахаров на рост культур сахарной свеклы 82

Глава 4. ШТАММОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ КУЛЬТУРЫ ТКАНЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ.. 85

4.1. Содержание Сахаров и активность инвертазы в корне и семядолях проростка сахарной свеклы 87

4.2. Содержание Сахаров в тканях семядольного и корневого штаммов сахарной свеклы 87

4.3. Активность инвертазы культур ткани сахарной свеклы 95

4.4. Активность сахарозосинтетазы культур ткани сахарной свеклы 98

4.5. Изучение поглощения С-сахарозы штаммами семядольного и корневого происхождения 100

4.6. Обсуждение главы 4 104

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАКТОЗЫ ШТАММАМИ СЕМЯДОЛЬНОГО И КОРНЕВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ИЗ

5.1. Рост штаммов семядольного и корневого происхождения на средах с лактозой и галактозой ИЗ

5.2. Закономерности накопления биомассы и Сахаров семядольным и корневым штаммами на средах с различным содержанием глюкозы и галактозы 115

5.3. Содержание Сахаров в тканях штаммов сахарной свеклы при выращивании на среде с лактозой 121

5.4. Активность В-галактозидазы в тканях семядольного и корневого штаммов 124

5.5. Изучение активности ферментов обмена галактозы 128

5.6. Обсуждение главы 5 129

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138

ВЫВОДЫ 143

ЛИТЕРАТУРА  

Введение к работе:

Культивируемые клетки и ткани высших растений широко используются как модельные объекты для изучения различных сторон метаболизма, роста и развития растений. Известны примеры эффективного применения культур для анализа строения и химического состава первичных клеточных стенок ( Aibersheim et ai., 1973), исследования отдельных сторон основного метаболизма (Курсанов и др., 1976; Дубинина и др., 1982) и метаболизма вторичных соединений ( zenk, 1978), выявления механизмов транспорта веществ через мембраны ( Komor et ai., 1981 ) закономерностей клеточной дифференцировки и роста (King, Street, 1977; Roberts et al., 198 . В физИОЛОГИЧеС ких работах культура клеток растений открывает новые перспективы для изучения вопросов морозо- и солеустойчивости (Туманов и др., 1977; Ошмарина и др., 1983), отложения веществ в запас (Холодова и др., 1982) и т.д. Возможность получения широкого спектра штаммов культур с различными метаболическими способами использования соединений позволяет решать задачи, часто трудно разрешимые на уровне целого растения ( Maretzki, Thom,1978). Преимущества клеточных культур перед целым растением заключаются также в большей контролируемости условий выращивания, в возможности получения оптимально больших масс однородных по морфофизиологическому состоянию клеток.

Наконец, и это следует подчеркнуть особо, культивируемые клетки высших растений, синтезирующие ценные для народного хозяйства вещества, являются одним из важнейших объектов биотехнологических производств.

Развитие же биотехнологии ставит нас перед необходимостью решать задачу получения максимального количества ткани с максимальным же уровнем синтеза нужного для практики полезного вещества. Это, в свою очередь, делает актуальным вопрос об особенностях роста, метаболизма и выращивания культивируемых клеток растений. В этой связи - из-за гетеротрофности культуры тканей и клеток растений по углероду - особое значение приходится придавать источникам углеводного питания. Очевидно, при промышленном выращивании культур была бы весьма экономически целесообразной замена сахарозы, используемой человеком в пищу, на продукты, являющиеся отходами сахароперерабатывающей и молочной промышленности.

Основная цель настоящей работы сводилась к сравнительному изучению роста и углеводного метаболизма разных по происхождению штаммов культуры тканей сахарной свеклы в разных - прежде всего по составу Сахаров - питательных средах.

Выращивая культуры тканей сахарной свеклы, полученные из семядолей и корня проростка, а также из корнеплодов сахарной свеклы, на средах с сахарозой, глюкозой, фруктозой, галактозой, мальтозой, раффинозой и др. (взятых в качестве единственных источников углерода) , изучая накопление биомассы, степень и форму метаболизации названных Сахаров и участвующие при этом ферменты (инвертазы, сахарозосинтетазы, галактозидазу, ферменты обмена галактозы), мы пытались обнаружить метаболические и ростовые эффекты, связанные как с происхождением штаммов, так и с составом сред выращивания. При этом мы полагали, что экспериментальные данные такого сравнительного подхода могут иметь не только теоретическое, но и практическое значение.

В главе I дается обзор существующей литературы по использованию различных Сахаров культивируемыми клетками около 40 видов растений; метаболизации основных Сахаров, исследуемых в работе - сахарозы, лактозы, галактозы; штаммовых различиях в отношении углеводного обмена в культуре клеток. В главе 2 дается описание использованных в работе методик. В трех последующих главах приводятся основные результаты экспериментальных исследований. В главе 3 посредством методов математического планирования эксперимента впервые получены количественные оценки эффективности компонентов питательной среды для роста и сахаронакопления выбранных нами штаммов культуры тканей сахарной свеклы. Это позволило существенно упростить и оптимизировать состав среды выращивания.

Глава 4 посвящена описанию и доказательствам значительных физиолого-биохимических различий друг от друга сахарной свеклы семядольного и корневого происхождения по всем основным параметрам метаболизации сахарозы.

Здесь впервые установлено, что семядольный штамм является штаммом типа сахароза расщепляется кислой, локализованной снаружи клеток; в клетках обнаруживается глюкоза и фруктоза и лишь в небольшом количестве сахароза, что объясняет более интенсивный рост этого штамма, особенно на ранних этапах культивирования.

Корневой же штамм оказался .штаммом сахарозного типа: сахароза поглощается клетками без предварительного гидролиза и, вероятно, далее с участием сахарозосинтетазы, расщепляясь внутри клеток на фруктозу, потребляемую на дыхание, и УДФглюкозу -высокоэнергетический субстрат, используемый для построения клеточных стенок (Павлинова, Туркина, 1978).

Последняя, 5 глава посвящена особенностям использования лактозы штаммами семядольного и корневого происхождения. В этой главе впервые показано, что семядольный штамм способен, а корневой - не способен использовать лактозу. Галактоза, добавленная к среде оказалась одинаково токсична для обоих штаммов. Выяснилось, что использование лактозы семядольным штаммом связано с отсутствием б активности, относительно низкой скоростью транспорта, внутриклеточной лактозы с участием нейтральной галактозидазу. Неспособность же корневого штамма использовать лактозу оказалась связанной с активностью внеклеточной кислой й , транспортом в клетку наряду с лактозой свободной галактозы, ее повышенной метаболизацией до УД Галактозы, которая не сопровождается достаточной активностью УД Глюкоза ключевого фермента, осуществляющего последний этап превращения галактозы в глюкозу.

Приведенные в диссертации материалы указывают на возможность получения широкого спектра штаммов, различающихся по тем или иным признакам обмена веществ, что позволяет использовать клеточные культуры растений как для биотехнологических целей, так и для изучения метаболизма клеток и растений.  

Подобные работы
Левчик Елена Ивановна
Особенности нуклеинового обмена у генетически различных форм ячменя и пшеницы при воздействии 2, 2-Д и этрелом
Смолов Александр Петрович
Рост и физиологическая характеристика культуры ткани Ruta graveolens
Спасенков Александр Игоревич
Белоксинтетическая способность и стабильность двух штаммов культуры ткани Polyscias filicifolia при стрессе
Филенко Валентина Леонидовна
Эколого-биологические особенности LONGIDORUS ELONGATUS при паразитировании на сахарной свекле
Феофилова Юлия Борисовна
Особенности обмена витаминов B1 и B2 у черно-пестрого голштинизированного скота в связи с возрастом и условиями кормления
Марутянц Надежда Георгиевна
Особенности обмена веществ ягнят, полученных от овец мясного направления продуктивности
Зацепина Светлана Николаевна
Особенности обмена холестерина и высших жирных кислот у детей раннего возраста
Волченко Дмитрий Сергеевич
Особенности обмена веществ у животных при использовании в рационах различных сортов и вариантов обработки соевых семян
Козлова Анжела Анатольевна
Особенности обмена липидов у телок черно-пестрого голштинизированного скота в зависимости от возраста и условий кормления
Орджоникидзе Гиви Зурабович
Эколого-физиологические особенности минерального обмена у детей из различных климатогеографических регионов

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