Участие фоторецепторов в росте Arabidopsis в условиях солевого стресса in vitroтезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Стриж И. Г. Участие фоторецепторов в росте arabidopsis в условиях солевого стресса in vitro // Сборник материалов докладов Годичного собрания Общества физиологов растений России, Научной конференции и школы для молодых ученых "Экспериментальная биология растений: фундаментальные и прикладные аспекты", 18-24 сентября 2017г., Крым, Судак. — Москва, 2017. — С. 311–311. Исследование механизмов роста, в частности корня, является одной из ключевых задач биологии растений на протяжении многих десятилетий не только с фундаментальной точки зрения, но и исходя из прикладных аспектов, например, с целью повышения продуктивности и устойчивости растений. Корень является не просто традиционным модельным объектом для биологов, но и первым органом растений, который испытывает на себе все неблагоприятные факторы окружающей среды. В последние годы основные достижения в этой области получены с использованием модельного растения Arabidopsis. Общепринятым и традиционным экспериментальным методом является выращивание арабидопсис в чашках Петри при полном освещении и корней, и побегов. Практически все современные данные по биологии роста, развития и устойчивости растений, изложенные в высокорейтинговых научных журналах и представленные в учебниках различных авторов и издательств, получены с использованием мутантов или трансгенных растений Arabidopsis in vitro. Сторонники классической биологии растений в различных странах мира склонны скептически относиться к идее о влиянии света на рост корня аргументируя к тому, что корень большинства растений должен расти в темноте и к известному явлению агелиотропизма корней большинства растений. В последние несколько лет, можно сказать, было сформулировано устойчивое мнение, что свет является стрессовым фактором для роста корней. Именно в таком ключе было исследовано ранее в лаборатории Франтишека Балушки явление галотропизма корней Arabidopsis, выращиваемого в условиях полного освещения и в темноте. Идея о совместном влиянии двух или более стрессовых факторов на рост растения является традиционной, однако установить конкретные молекулярные механизмы или ключевые молекулы, принимающие участие в регуляции устойчивости растений при совокупном действии нескольких стрессовых факторов остается предметом дальнейших исследований. Хорошо известно, что абиотические стрессы могут вызывать ускорение роста отдельных органов растения, чтобы избежать проблемы, либо, наоборот, результатом стресса является торможение роста корня в частности. Солевой стресс вызывает торможение роста гликофитов. Однако сопоставление длины и скорости роста корня Arabidopsis в темноте и на свету позволяет говорить, что свет способствует росту корней. Объяснить данное явление дистанционным влиянием активного метаболизма, в частности фотосинтезом, в побегах в условиях освещения исследователям не удалось. Идея настоящей работы состояла в том, чтобы сопоставить участие этих двух абиотический факторов - света и NaCl при выращивании Arabidopsis in vitro. В качестве объекта данного исследования использовали растения Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., экотипа Columbia дикого типа и мутанты по основным фоторецепторам растений: phya, phyb, phot1, phot2, cry1, cry2 выращиваемые в чашках Петри на среде MS/2, 0,8 % агар, pH 5.7, при 16 часовом фотопериоде (70 мкЕ/м*2с). Был измерен первичный рост корней, а также сопоставлены скорость прорастания и время выживания растений, постоянно растущих на средах, содержащих 0, 50, 100 или 150 мМ NaCl. Более заметные различия между диким типом и мутантами были обнаружены при длительном (7-30 дней) выращивании растений арабидопсис в присутствии 150 мМ NaCl в среде. Мутанты по фоторецепторам синего света стандартно отличались хорошей всхожестью, скоростью роста первичного корня и длительностью выживания, тогда как фенотип мутантов по фитохромам имел принципиально иной характер при выращивании в условиях высокого засоления. Следует отметить, что на фоне солевого стресса наглядно прослеживался антагонизм действия фитохрома а и b, а также различный эффект фототропина 1 и фототрпина 2, различающихся по чувствительности к интенсивности светового потока и, возможно, по механизму трансдукции сигнала. В результате проведенных наблюдений, можно заключить, что фоторецепторы не только участвуют в росте первичных корней и прорастании Arabidopsis под действием солевого стресса, но также могут влиять на солеустойчивость взрослых растений. Исходя из положительной тенденции к солеустойчивости у мутантов по фототропинам и криптохромам, можно говорить, что свет, действительно, является стрессовым фактором для роста растений в условиях засоления. Вместе с тем, следует отметить, что свет является и сигнальным фактором, способствующим избеганию солевого стресса, что наглядно видно по угнетению прорастания и роста первичного корня мутантов по фитохромам. Определяющим фактором солеустойчивости растений, по-видимому, является спектральный состав и интенсивность света, рецептируемого как побегом, так и корнем.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть