научный журнал по биологии Физиология растений ISSN: 0015-3303

Архив научных статейиз журнала «Физиология растений»

  • ИЗМЕНЕНИЕ БАЛАНСА ФИТОГОРМОНОВ В СТЕБЛЯХ И КОРНЯХ ГОРОХА ПОСЛЕ ДЕКАПИТАЦИИ ПРОРОСТКОВ

    КАРА А.Н., КОТОВ А.А., КОТОВА ЛЮДМИЛА МИХАЙЛОВНА — 2004 г.

    Эксперименты проводили с первым и вторым междоузлиями и 4-сантиметровыми апикальными концами главных корней проростков гороха Pisum sativum L., выращенных на свету и декапитированных в области третьего междоузлия на 7-й день после прорастания семян. Эндогенные фитогормоны определяли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа в течение трех дней после декапитации проростков. В междоузлиях через день после декапитации проростков в 2-3 раза снижался уровень ИУК, и увеличивался уровень цитокининов: зеатина и зеатинрибозида (3 и ЗР) -в 5-6 раз, изопентиниладенина и изопентениладенозина (ИП и ИПА) - в 1.5-2 раза. В корнях декапитированных проростков, в отличие от междоузлий, декапитация не повлияла на содержание ИП и ИПА, но вызывала 1.5-2-кратное увеличение содержания 3 и ЗР по сравнению с интактными растениями. Уровень ИУК в апикальном участке корня практически не уменьшался в ответ на удаление верхушки побега. Сделан вывод, что апикальная меристема главного корня проростка не является местом цитокининового ответа на ауксиновый сигнал, поступающий из верхушки побега, и что небольшое постдекапитационное накопление 3 и ЗР идет за счет вышележащих зон корня. Разницы в содержании ГК-подобных веществ между междоузлиями интактных и декапитированных проростков не было обнаружено, однако после декапитации верхушки проростка снижалось содержание ГК в кончике корня, что предполагает значимую роль верхушечной почки в снабжении корня ГК и/или интермедиатами для их биосинтеза.

  • ИЗМЕНЕНИЕ ЛИПИДНОГО СОСТАВА THALASSIOSIRA PSEUDONANA В ТЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

    ЖУКОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА — 2004 г.

    Исследован состав липидов и ЖК морской диатомовой водоросли Thalassiosira pseudonana, выращенной в культуре. Относительное содержание отдельных классов липидов и состав их ЖК варьировали в течение жизненного цикла. Доля полярных липидов, являющихся структурными компонентами клеточных мембран, увеличивалась в период активного клеточного деления и в период образования покоящихся форм клеток. Изменение пропорции классов липидов приводило к изменению состава ЖК общих липидов. Предполагается, что в клетках в покоящейся стадии аккумулируются структурные компоненты фотосинтетических и клеточных мембран, таким образом, обеспечивается быстрый рост клеток и массовое развитие вида при возникновении благоприятных условий в природной среде.

  • ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОЛОГИИ И ФИТОГОРМОНАЛЬНОГО СТАТУСА У ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ ТАБАКА В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКСПРЕССИИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРМОСТАБИЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛАЗЫ

    АБДЕЕВ РУСТАМ МУРАТОВИЧ, АЛЯВИНА А.К., ГОЛДЕНКОВА И.В., ЗАГОСКИНА Н.В., МУСИЙЧУК К.А., ПИРУЗЯН Э.С., САЛЕХИ ДЖУЗАНИ Г.Р., СОТЧЕНКОВ Д.В. — 2004 г.

    Показано, что экспрессия бактериального гена термостабильной β-1,4-глюканазы (целлюлазы) Clostridium thermocellum в трансгенных растениях табака приводит к значительным изменениям физиологии этих растений. В трансгенных растениях были изменены ростовые и морфологические показатели, а также баланс фитогормонов, по сравнению с контрольными растениями. Полученные результаты позволяют заключить, что трансгенные растения, экспрессирующие ген термостабильной бактериальной целлюлазы, являются удобными модельными системами для изучения роли Р-1,4-глюканаз в физиологических процессах растений.

  • ИЗМЕНЕНИЕ ОБМЕНА ЛИПИДОВ ПРИ АДАПТАЦИИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА DUNALIELLA SALINA К ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СО 2

    КЛЯЧКО-ГУРВИЧ Г.Л., МУРАДЯН Е.А., ПРОНИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА, СЕРГЕЕНКО Т.В., ЦОГЛИН Л.Н. — 2004 г.

    Исследовали влияние СО 2 на содержание и состав жирных кислот (ЖК) липидов, а также на фотосинтетические характеристики одноклеточной зеленой галофильной водоросли Dunaliella salina, чувствительной к СО 2-стрессу. Показано, что повышение парциального давления СО 2 (с 2 до 10%) вызывает увеличение общего содержания ЖК липидов на 30% относительно сухой массы в течение 1 сут. В клетках, находившихся под действием 10% СО 2 в течение 7 сут, общих ЖК в 2.7 раза больше, чем в клетках, выращенных при 2% СО 2. Разница в содержании и составе ЖК липидов свидетельствовала об активации при 10% СО 2 синтеза ЖК de novo, угнетении их элонгации и десатурации и о повышении относительного содержания насыщенных кислот. Установлено, что через сутки после повышения концентрации СО 2 отношение МГДГ/ДГДГ возрастало в 4 раза без изменения их суммы, что свидетельствует об увеличении доли липидов, склонных к образованию мицеллярных (гексагональная фаза), а не ламеллярных структур. При кратковременном СО 2-стрессе возрастало отношение ω3/ω6 кислот и резко повышалось содержание Е-16:1ω13 кислоты в ФГ. Снижение содержания белка, особенно в препарате ФС I, и отношения F 700/F 680 при кратковременном воздействии 10% СО 2 согласуется с предположением о преимущественном повреждении ФС I, а обратимость этих изменений при более длительном действии (7 и 10 сут) свидетельствует о способности клеток D. salina восстанавливать функциональную активность ФС I. Более низкий уровень отношения F 700/F 680, Хла/Хлb и ω3/ω6 ЖК липидов и высокий уровень Е-16:1ω13, проявляющиеся при длительном действии высокой концентрации СО 2, отражают новое структурно-функциональное состояние фотосинтетического аппарата, обеспечивающего достаточно высокую эффективность фотосинтеза D. salina в этих условиях.

  • ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АКВАПОРИНОВ В КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАНАХ MESEMBRYANTHEMUM CRYSTALLINUM ПРИ ПЕРЕХОДЕ С СЗ-ТИПА ФОТОСИНТЕЗА НА САМ

    БОЖКО КИРА НИКОЛАЕВНА, ЖЕСТКОВА И.М., КУЗНЕЦОВ ВЛ. В., ТРОФИМОВА М.С., ХОЛОДОВА В.П. — 2004 г.

    Методом вестерн-блот-анализа определено содержание изоформ аквапоринов MIP A, MIP B и MIP C в клеточных мембранах, изолированных из корней и листьев Mesembryanthemum crystallinum с С 3-и САМ-типом фотосинтеза. Для тех же мембран оценена величина осмотической водной проницаемости по скорости осмотического сжатия везикул, регистрируемой как изменение интенсивности светорассеяния методом остановленного потока. Клеточные мембраны, представленные плазма-леммой и фракцией, обогащенной тонопластом, получали разделением микросом в двухфазной полимерной системе. Переход растений с С 3-типа фотосинтеза на САМ был индуцирован или онтогенетическим развитием, или засолением. Все три исследованные изоформы присутствовали в плазматических мембранах как корней, так и листьев С 3-растений. В САМ-растениях, независимо от фактора, индуцирующего переход, существенно снижалось их содержание в мембранах листьев, в то время как их содержание в корнях практически не изменяется. Величина осмотической водной проницаемости мембран, изолированных из корней и листьев САМ-растений, была в 2-3 раза ниже, по сравнению с С 3-растениями. Предполагается, что в разных органах и тканях M. crystallinum регуляция одних и тех же изоформ аквапоринов может осуществляться разными путями.

  • ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НЕАКТИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ ВТОРОЙ ФОТОСИСТЕМЫ У ХЛОРЕЛЛЫ, ИНКУБИРУЕМОЙ В ТЕМНОТЕ И НА СВЕТУ

    КОРОЛЬКОВ Н.С., РУБИН А.Б., СЕЙФУЛЛИНА Н.Х., ЧЕМЕРИС ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ — 2004 г.

    Инкубация в течение 20-24 ч в темноте при 37-38°С клеток водоросли Chlorella pyrenoidosa Chick не вызывала подавления относительного выхода переменной флуоресценции хлорофилла (F v/F m), но сопровождалась увеличением относительного вклада медленной фазы (мF v) в кинетике нарастания F v Присутствие йодацетамида, неметаболизируемого аналога глюкозы 2-дезокси-D-глюкозы, ингибитора синтеза белка циклогексимида или снижение температуры темновой инкубации до 18-20°С предотвращало эффект нарастания вклада мF v. Освещение инкубированных в темноте клеток или добавление к ним в темноте 2-дезокси-D-глюкозы приводило к восстановлению исходного уровня мF v. Во время роста хлореллы на свету вклад мF v обратимо снижался с уменьшением освещенности культуры водоросли и возрастал при исключении СО 2 из барботажной смеси. Предполагается, что медленная фаза в кинетике нарастания F v связана с функционированием фракции комплексов ФС II с дестабилизированным первичным хинонным акцептором электронов, а содержание таких комплексов регулируется в клетке в зависимости от редокс-состояния пластохинона.

  • ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ ФИТОГОРМОНОВ В КАЛЛУСАХ ПШЕНИЦЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ИНФИЦИРОВАНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЕМ ТВЕРДОЙ ГОЛОВНИ TILLETIA CARIES (DC.) TUI

    МАКСИМОВ ИГОРЬ ВЛАДИМИРОВИЧ, САХАБУТДИНОВА А.Р., СУРИНА О.Б., ТРОШИНА Н.Б., ШАКИРОВА Ф.М. — 2004 г.

    На совместной культуре каллусов пшеницы с возбудителем твердой головни Tilletia caries изучалась роль салициловой кислоты (СК) в регуляции ростовых процессов и изменении уровня фитогормонов (ИУК, АБК, цитокининов). Обнаружено, что инфицирование каллусов грибом T. caries вызывает их гипертрофированный рост с одновременным повышением содержания фитогормонов. Добавление в среду культивирования совместных культур СК приводило к снижению роста, вызванного патогеном. При этом уровень изученных фитогормонов был сопоставим с контролем. Под влиянием СК у инфицированных каллусов также наблюдалось образование некротических пятен в местах контакта мицелия гриба с клетками, что ограничивало рост патогена. Высказывается мнение, что стабилизация гормонального баланса растительных клеток при патогенезе является одним из возможных механизмов защитного действия СК in vitro и in vivo. Следовательно, совместная культура каллусов пшеницы с грибом T. caries оказалась удобной моделью для оценки влияния защитного действия СК.

  • ИЗМЕНЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТОРАССЕЯНИЯ СИМБИОСОМ ИЗ КОРНЕВЫХ КЛУБЕНЬКОВ VICIA FABA КАК ИНДИКАТОР ТРАНСПОРТА ИОНОВ И МЕТАБОЛИТОВ ЧЕРЕЗ ПЕРИБАКТЕРОИДНУЮ МЕМБРАНУ

    АНДРЕЕВ ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ, ДУБРОВО П.Н., ИЗМАЙЛОВ С.Ф., КРЫЛОВА В.В. — 2004 г.

    Исследовали пассивный транспорт ионов и метаболитов через перибактероидную мембрану (ПБМ) симбиосом, выделенных из корневых клубеньков кормовых бобов (Vicia faba L.), следя за изменениями оптической плотности суспензии этих структур в бескалиевой среде при 546 нм, реально отражающими изменения интенсивности их светорассеяния. Деполяризация ПБМ с помощью катиона тетрафенилфосфония (ТФФ +) вызывала увеличение интенсивности светорассеяния суспензии симбиосом. Этот эффект усиливался после добавления к инкубационной среде К +-ионофора валиномицина. Аналогичный эффект наблюдали и при добавлении к суспензии симбиосом К +/Н +-антипортера нигерицина. В экспериментах того же типа на препаратах бактероидов, полученных из выделенных симбиосом, не выявлено сколько-нибудь заметных изменений интенсивности светорассеяния их суспензий в присутствии тех же мембранно-активных соединений. Уменьшение интенсивности светорассеяния суспензии симбиосом отмечено в ответ на добавление к ней малата или сукцината. Последующее добавление к инкубационной среде сантимолярных концентраций ионов калия заметно ускоряло этот процесс. Добавление к суспензии симбиосом глутамата - соединения, которое, как правило, не проникает через ПБМ корневых клубеньков бобовых, не изменяло интенсивности светорассеяния. Эти результаты свидетельствуют, что наблюдаемое изменение интенсивности светорассеяния суспензии симбиосом отражает осмотически-индуцированные изменения их объема. Предполагается, что такое изменение объема симбиосом в основном вызвано изменением размера их перибактероидного пространства (ПБП). Инкубация симбиосом в бескалиевой среде сопровождалась закислением их ПБП, которое ускорялось валиномицином, карбонилцианид-n-трифторметоксифенилгидразоном (FCCP) и нигерицином и снималось в присутствии относительно высоких концентраций калия в инкубационной среде. Полученные данные указывают на относительно высокую проницаемость ПБМ симбиосом для ионов К +.

  • ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛИПЕПТИДНОГО СОСТАВА АПЕКСА ПОБЕГА CROCUS SATIVUS В ХОДЕ ОНТОГЕНЕЗА

    АБРИШАМЧИ П., ЕБРАХИМЗАДЕ Х., РАДЖАБИАН Т. — 2004 г.

    Развитие апекса побега во время жизненного цикла Crocus sativus L. характеризовали с помощью световой микроскопии и двумерного гель-электрофореза в ПААГе. Используя окрашивание гелей серебром, мы наблюдали множественные количественные и качественные изменения полипептидов при переходе апекса от вегетативной к префлоральной и от префлоральной к флоральной фазе развития. При нанесении 80 мкг белка мы были способны различить 352 пятна полипептидов. При переходе от вегетативной к префлоральной фазе в меристеме появлялось 89 новых полипептидов, а 29 полипептидов исчезало. В репродуктивной меристеме появлялось 94 новых пятна, а 44 исчезало. Таким образом, в период, когда развитие растения нельзя повернуть вспять, т.е. на префлоральной стадии развития, предшествующей появлению зачатков цветков, происходят заметные количественные и качественные изменения в составе полипептидов.

  • ИЗУЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КООРДИНАЦИИ ФОТОСИНТЕЗА И ТРАНСПОРТА Н+ В КЛЕТКАХ CHARA CORALLINA С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЩЕГО И ЛОКАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

    БУЛЫЧЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ., РУБИН А.Б., ЧЕРКАШИН А.А. — 2004 г.

    На клетках водоросли Chara corallina Klein ex Willd. с помощью импульсно-модулированной микрофлуориметрии и рН микроэлектродов изучено образование субклеточных доменов с разной фотосинтетической активностью, а также щелочных и кислых зон у поверхности клетки. При переходе от темноты к действующему свету выявлены различия индукционных кривых фотохимической эффективности ФС II (ΔF/F' m) в участках клетки, формирующих кислые и щелочные зоны. В области формирования щелочной зоны фотохимическая эффективность постепенно снижалась в течение 5-15 мин после начала освещения, тогда как в кислых зонах этот показатель заметно возрастал после быстрого первоначального спада. Фотоиндуцированное снижение ΔF/F' m происходило синхронно или с некоторым опережением по сравнению с локальным изменением рН у поверхности клетки (pH 0). Изменение pH 0 проявлялось в виде резкого перехода после латентного периода разной длительности. Индукционные изменения ΔF/F' m и F m, наблюдаемые в щелочной области, сменялись на том же участке клетки индукционными кривыми другого типа после сужения зоны освещения до 2 мм. Результаты показывают, что возникновение субклеточных доменов с разной фотосинтетической активностью не связано с определенными участками клетки и имеет динамическую природу, обусловленную пространственной координацией фотосинтеза в длинной цилиндрической клетке.

  • ИНДУКЦИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА И ФИТОАЛЕКСИНОВ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК ЛУКА (ALLIUM СЕРА) БИОГЕННЫМИ ЭЛИСИТОРАМИ ИЗ ГРИБА BOTRYTIS CINEREA

    ГРОДЗИНСКИЙ Д.М., ДМИТРИЕВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ, КРАВЧУК Ж.Н., ПЕРКОВСКАЯ Г.Ю. — 2004 г.

    Проведен поиск биогенных элиситоров среди метаболитов фитопатогенного гриба Botrytis cinerea Pers. Найдены и частично очищены три группы элиситоров, которые активно индуцируют защитные реакции в клетках Allium cepa. Показано, что вследствие узнавания элиситорного сигнала в клетках лука увеличивается концентрация активных форм кислорода (АФК) - супероксидного анион-радикала (O‾ 2) и пероксида водорода (Н 2О 2). Интенсивность выделения АФК зависела от природы элиситора и его концентрации. Наиболее активно образование АФК клетками лука индуцировала белковая фракция, выделенная из культуральной среды роста гриба. Индуцирующая активность углеводных элиситоров, содержащихся в экстрактах цитоплазмы и клеточных стенок мицелия, оказалась значительно ниже. Динамика генерирования АФК характеризовалась двумя фазами: первой - быстрой и небольшой интенсивности, достигающей максимума через 15 мин после обработки элиситорами, и второй - более продолжительной и мощной, которая наступала через 1.5-6 ч после обработки.

  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА ЦИТОКИНИНОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ АКТИВНОСТИ ЦИТОКИНИНОКСИДАЗЫ

    ВЕСЕЛОВ СТАНИСЛАВ ЮРЬЕВИЧ, СИМОНЯН М.В. — 2004 г.

    Предложен новый высокочувствительный метод оценки активности цитокининоксидазы на основе использования иммуноферментной тест-системы для определения изопентениладенозина. Активность цитокининоксидазы измеряется с помощью иммуноферментного анализа по разнице между количеством добавляемого к ферменту изопентениладенозина и его количеством в реакционной смеси после инкубации. Специфичность метода продемонстрирована в экспериментах с известными активаторами и ингибиторами фермента с постоянным контролем за образованием других форм цитокининов у 4-дневных проростков кукурузы (Zea mays L.).

  • КАЛЬЦИЙ СПОСОБСТВУЕТ АДАПТАЦИИ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ КЛЕТОК СОЛОДКИ К ВОДНОМУ СТРЕССУ, ИНДУЦИРОВАННОМУ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ

    ВАН Г., ЛИ М., ЛИН Ц. — 2004 г.

    Кальций может повышать выносливость растений к недостатку воды, регулируя метаболизм антиоксидантов и/или водный обмен. Мы исследовали возможное влияние обработки культивируемых клеток солодки (Glycyrrhiza uralensis Fisch.) Ca 2+ на их устойчивость к дефициту воды. Водный стресс, индуцированный 15% ПЭГ, вызвал достоверное снижение сырого веса клеток солодки и относительного содержания в них воды. Однако обработка Ca 2+ заметно увеличивала эти параметры за 7 сут стресса. При недостатке воды падала активность каталазы (КАТ), супероксиддисмутазы (СОД) и постепенно возрастала активность пероксидазы (ПОД). Обработка Ca 2+ слабо влияла на активность ПОД, но заметно активировала КАТ и СОД. Влияние Ca 2+ на выносливость к дефициту воды не было связано с регуляцией осмотического давления в среде. В нормальных условиях добавление Ca 2+ слегка активировало СОД, КАТ и ПОД. Сигналы, посылаемые Ca 2+ в условиях водного стресса и без него, могут различаться. При водном стрессе кальциевый сигнал передается по пути, компонентами которого являются активные формы кислорода (АФК), и влияет на процессы, регулирующие ферменты антиоксидантной защиты. При нормальных условиях поступающий извне кальциевый сигнал, по-видимому, не передается через АФК и не приводит к проявлению антиоксидантной ответной реакции. За 7 сут стресса в обработанных Ca 2+ клетках накапливалось меньше малонового диальдегида, чем в контрольных клетках. Обработка Ca 2+, по-видимому, смягчает повреждение, вызываемое водным стрессом, и повышает устойчивость к нему, ослабляя окислительный стресс.

  • КИСЛОРОДВЫДЕЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА НЕАКТИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ ФС II У ХЛОРЕЛЛЫ

    КОРОЛЬКОВ Н.С., РУБИН А.Б., СЕЙФУЛЛИНА Н.Х., ЧЕМЕРИС ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ — 2004 г.

    Инкубация клеток водоросли Chlorella pyrenoidosa Chick в темноте при 37-38°C в течение 10-30 ч вызывала инактивацию кислородвыделяющего комплекса (КВК): максимальное выделение кислорода смещалось с третьей на пятую вспышку света; значительно ускорялся переход S 2- и S 3-состояний КВК в стабильное S 1-состояние. Одновременно происходило накопление неактивных комплексов ФС II, обладающих низкой эффективностью перехода в закрытое состояние с восстановленным первичным хинонным акцептором даже в присутствии 5 мкМ диурона. У клеток водоросли, растущих на свету, гидроксиламин вызывал точно такие же нарушения работы КВК, как и темновая инкубация, но при этом не происходило накопление неактивных комплексов ФС II. Сделан вывод о том, что инактивация КВК не является первопричиной появления неактивных комплексов ФС II. Предполагается, что снижение эффективности электрон-транспортных реакций как на донорной, так и на акцепторной части ФС II связано с модификацией основных белков реакционного центра.

  • КОМПАРТМЕНТАЦИЯ αИ β-КАРБОАНГИДРАЗ В КЛЕТКАХ ГАЛО-И АЛКАЛОФИЛЬНОЙ ЦИАНОБАКТЕРИИ RHABDODERMA LINEARE

    ДУДОЛАДОВА М.В., ЛЕБЕДЕВА Н.В., МАРКЕЛОВА А.Г., ПРОНИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА — 2004 г.

    С помощью вестерн-блот-анализа и иммуноэлектронной микроскопии исследована организация системы карбоангидраз (КА) у гало- и алкалофильной цианобактерии Rhabdoderma lineare. Показано наличие экстрацеллюларной α-КА (60 кД) в гликокаликсе, окружающем клетку плотным чехлом, а также двух внутриклеточных β-КА. Одна β-КА (60 кД) ассоциирована с полипептидами ФС II и является конститутивным ферментом. Вторая, индуцируемая низким содержанием бикарбоната в среде культивирования, индуцибельная β-КА (25 кД), обнаружена во фракции суммарных растворимых белков. Экспрессия синтеза индуцибельной β-КА сопровождается увеличением внутриклеточного пула неорганического углерода, что свидетельствует о важной роли этого фермента в функционировании СО 2-концентрирующего механизма.

  • КОМПЛЕКСЫ ФС II С ДЕСТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ПЕРВИЧНЫМ ХИНОННЫМ АКЦЕПТОРОМ ЭЛЕКТРОНОВ У АДАПТИРОВАННОЙ К ТЕМНОТЕ CHLORELLA

    КОРОЛЬКОВ Н.С., РУБИН А.Б., СЕЙФУЛЛИНА Н.Х., ЧЕМЕРИС ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ — 2004 г.

    Инкубация в течение 24 ч в темноте (при 37°С) водоросли Chlorella pyrenoidosa Chick не приводила к изменению начального (F 0) и максимального (F m) выхода флуоресценции хлорофилла у обработанных диуроном клеток. У инкубированной в темноте водоросли в 2 раза возрастал вклад медленной (время нарастания 10-15 мин) фазы в кинетике нарастания F m и, соответственно, переменной флуоресценции F v (где F v = F m - F 0). Также, для достижения F m требовались более высокие концентрации диурона, ингибирующего перенос электронов между первичным (Q A) и вторичным (Q B) хинонными акцепторами электронов в ФС II. Ингибирование фотосинтетического транспорта электронов (о-)фенантролином, способным в высоких концентрациях конкурентно вытеснять как Q B, так и Q А, приводило к уменьшению выхода F m за счет избирательного подавления медленной фазы нарастания. Предполагается, что медленная фаза в кинетике нарастания F m отражает функционирование комплексов ФС II с дестабилизированным первичным хиноном. Такая дестабилизация Q A может быть результатом модификации основных белков ФС II (D1 и D2) у адаптированной к темноте Chlorella.

  • ЛИСТОВОЙ АППАРАТ, ПИГМЕНТНЫЙ КОМПЛЕКС И ПРОДУКТИВНОСТЬ ДИКОГО И АФИЛЬНОГО ГЕНОТИПОВ ГОРОХА

    ВИНОГРАДОВА И.А., КАЛИБЕРНАЯ З.В., КОНДЫКОВ И.В., КОФ ЭЛЛА МИХАЙЛОВНА, КРЕНДЕЛЕВА Т.Е., КУКАРСКИХ Г.П., ООРЖАК А.С., ЧУВАШЕВА Е.С. — 2004 г.

    Исследовали влияние генетически детерминированного изменения морфологии листа на специфику роста, пигментного комплекса и продуктивность растений гороха (Pisum sativum L.). Гомеозисная мутация по гену Af, вызывающая преобразование листочков в усики, приводила к 1.5-кратному уменьшению размеров листового аппарата и содержания хлорофиллов в расчете на растение (СХР) у растения афильного генотипа (af/af) по сравнению с растением обычного генотипа (Af/Af). Утрата листочков афильной формой частично компенсировалась гипертрофированными усами и прилистниками и увеличенным содержанием в них хлорофиллов (a + b). Мутация не влияла на долю хлорофиллов в ССК и отношение хлорофиллов a/b (отражающих относительное распределение хлорофиллов между ССК и реакционными центрами), а также на квантовую эффективность первичного разделения зарядов (F v/F m). Сокращение размеров ассимилирующей поверхности растения (АПР) у растения афильного генотипа в предфлоральный период не влияло на его конечную общую и семенную продуктивность. Одна из основных причин этого, как показали расчеты площади, затеняемой растением, при вегетационных испытаниях и непосредственные измерения вертикального профиля распределения солнечной энергии в посевах, состояла в доступности световой энергии не только для апикальных и субапикальных листьев (как у растений дикого типа), но и для нижних метамеров. Это способствовало увеличению размеров активно функционирующей АПР, что, в свою очередь, повышало фотоассимилирующую способность афильной формы. Получены данные, свидетельствующие в пользу существования положительной зависимости между продуктивностью растения и СХР.

  • ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ АППАРАТА ТРАНСЛЯЦИИ В МЕМБРАНАХ МИТОХОНДРИЙ ASTASIA LONGA

    ОПАРИНА Н.Ю., ФИЛИППОВИЧ ИРИНА ИОСИФОВНА — 2004 г.

    В изолированных мембранах митохондрий Astasia longa обнаружены субструктуры в виде больших и малых колец со средними диаметрами 1.30 и 0.35 мкм и толщиной колец 0.08 и 0.03 мкм соответственно. Такие субструктуры выделены из мембран с помощью обработки их протеолитическими ферментами (протеиназа К, трипсин), а также солюбилизацией липидов Тритоном X-100. После депротеинизации, удаляющей образующий эти субструктуры поверхностный материал, обнаруживаются кольцевые полирибосомы с соответствующими исходным кольцевым субструктурам величинами диаметров. Полирибосомы идентифицированы по морфологическому облику, позитивной окрашиваемости уранилацетатом, способности к ингибируемому хлорамфениколом включению 14С-аминокислот в полипептиды и по данным определения величин плавучей плотности при центрифугировании выделенных фракций в градиенте плотности CsCl. Сделан вывод, что находящийся в мембранах митохондрий A. longa аппарат трансляции организован так же, как в мембранах хлоропластов и цианобактерий, а именно, существующие в мембранах большие и малые кольцевые полирибосомы находятся внутри формирующихся на них субструктур той же формы.

  • МЕРИСТЕМА КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ СИСТЕМА: ПОДДЕРЖАНИЕ И ОГРАНИЧЕНИЕ ПРОЛИФЕРАЦИИ КЛЕТОК

    ИВАНОВ ВИКТОР БОРИСОВИЧ — 2004 г.

    Анализируются механизмы поддержания длительной пролиферации клеток и ее остановки в меристеме растущего корня. Покоящийся центр (ПЦ) сохраняется в меристеме длительное время, тогда как остальные клетки покидают меристему после нескольких митозов. Встает вопрос о том, в какой мере такая организация пролиферации соответствует представлению о стволовых клеток, разработанному для клеток животных. Определению стволовых клеток для животных более соответствуют сами клетки ПЦ, а не расположенные на границе с ним активно делящиеся клетки. Однако ПЦ не является самоподдерживающейся популяцией клеток, закладывающейся на ранних этапах эмбриогенеза, а образуется из делящихся клеток в главном и боковых корнях. После декапитации корней клетки ПЦ могут возникать из клеток, которые в норме вскоре покинули бы меристему. Существует область меристемы, клетки которой после удаления апикальной части корня способны остаться в меристеме и образовать ПЦ. Поддержание размера меристемы определяется взаимодействием трех зон - ПЦ, инициальных клеток на его поверхности и основной группы активно делящихся клеток меристемы. Время жизни в меристеме основной группы активно делящихся клеток не зависит от числа испытанных ими делений и устойчиво к большинству разнообразных ингибиторов. В результате ингибирования пролиферации в основной части меристемы активируются деления клеток в самом ПЦ и возникающие вновь клетки могут переходить к быстрым делениям. Таким образом, размер меристемы поддерживается несколькими механизмами, и отдельные процессы могут быть как относительно независимы, так и регулироваться по принципам обратной и прямой связей. Тем самым рост корня приобретает устойчивость к различным воздействиям.

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ПУТЕЙ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ К ФОТОСИСТЕМЕ I У ИЗОЛИРОВАННЫХ ТИЛАКОИДОВ

    БУХОВ Н.Г., ЕГОРОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА — 2004 г.

    У тилакоидов, изолированных из листьев проростков гороха, исследовали кинетику темновой релаксации изменений поглощения при 830 нм (ΔА 830) при различных концентрациях экзогенных НАДФ∙Н или НАД∙Н. Изменения поглощения индуцировали дальним красным светом для того, чтобы избежать донирования электронов от фотосистемы II. В присутствии обоих биологических восстановителей кинетика релаксации А 830, отражающая темновое восстановление Р700 +, первичного донора электронов фотосистемы I, описывалась моноэкспоненциальной кривой. Скорость восстановления Р700 + возрастала с увеличением концентрации как НАДФ∙Н, так и НАД∙Н. Значения K m и V max для реакции восстановления Р700 +, определенные из концентрационных зависимостей, были найдены равными 105 мкМ ± 21 мкМ и 0.32 с -1 для НАДН или 21 ± 8 мкМ и 0.12 с -1 для НАДФ∙Н. В присутствии ротенона, специфического ингибитора хлоропластной редуктазы, сходной с митохондриальным комплексом I, скорость восстановления Р700 + существенно возрастала в присутствии как НАДФ∙Н, так и НАД∙Н. При этом, в присутствии ротенона изменялось значение только V max, тогда как значение K m практически не изменялось. Сделан вывод о том, что в тилакоидах, в отличие от хлоропластов интактных листьев, присутствует только один фермент, катализирующий вход восстановительных эквивалентов от НАДФ∙Н или НАД∙Н в цепь переноса электронов.