МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАЛЛУСОВ ЯЧМЕНЯ, ТОЛЕРАНТНЫХ К ТОКСИЧЕСКОМУ ДЕЙСТВИЮ АЛЮМИНИЯстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 20 января 2016 г.
Аннотация:C использованием методов световой микроскопии и цитофотометрии ДНК проведен сравнительный анализ структурной организации каллусов гибридной линии ячменя Дуэт ? Биос, выращенных в стандартных условиях культивирования и на средах, содержащих ионы алюминия (20 и 40 мг/л). В морфогенных каллусах, растущих на среде без алюминия, идентифицировано три основных типа клеток: меристематические, дифференцированные и гибнущие. Меристематические клетки формируют морфогенные зоны, характерным признаком дифференцированных клеток является прогрессирующее накопление вакуолей с запасными веществами. В каллусах, выживающих в присутствии алюминия, отсутствуют структурно обособленные зоны меристематических клеток, резко снижается количество дифференцированных клеток с запасными веществами и возрастает количество гибнущих клеток. По данным цитофотометрии изменение морфологического статуса устойчивых каллусов сопровождается частичным подавлением пролиферации, накоплением клеток в постсинтетической фазе клеточного цикла и полиплоидизацией, по-видимому, вызванной эндоредупликацией ДНК. Принципиально важно, что устойчивые к токсическому действию алюминия каллусы обладают высокой способностью к регенерации: доля морфогенетически активных каллусов, выживших в среде с алюминием (40 мг/л) примерно в 5 раз превосходит долю морфогенных каллусов в контроле. Для выявления клеточных мишеней токсического действия алюминия в сформированных тканях изучены корешки ризогенных каллусов. С этой целью использовали каллусы, полученные от растений, толерантных к токсическому действию алюминия (сорт Купец), чувствительной линия 999-93 и полученной методом клеточной селекции линии, устойчивой к действию алюминия линия 917-1. Оказалось, что в растущих корнях каллусов, полученных от неустойчивых линий, алюминий индуцирует гибель дифференцированных клеток эпидермиса и проводящей системы, тогда как недифференцированные клетки меристемы остаются интактными. В противоположность этому ризогенные каллусы, полученные от устойчивых форм, дают нормальные корешки. Это наблюдение имеет важное прогностическое значение, так как позволяет отбирать устойчивые к алюминию регенеранты на ранних этапах клеточной селекции. Полученные данные позволяют высказать предположение, что появление устойчивых линий обусловлено, по-видимому, сомаклональной изменчивостью, индуцированной высокими концентрациями селективного агента. Такого рода изменчивость возникает в системе in vitro в условиях стресса, в результате активации таких эпигенетических факторов, как, например, метилирование ДНК или ацетилирование белков хроматина.