Исследование взаимодействия сигнальных путей этилена и абсцизовой кислоты в контроле пролиферации культивируемых клеток арабидопсиса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, кандидат биологических наук Степанченко, Наталья Сергеевна

• Степанченко, Наталья Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Степанченко, Наталья Сергеевна

Список нестандартных сокращений.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. МАП-киназы - компоненты пути передачи этиленового сигнала у растений.

1.1.1. Организация МАП-киназного модуля и структура МАП-киназ

1.1.2. Экспрессия генов, кодирующих МАП-киназы растений.

1.2. Этиленовый сигнальный путь.

1.2.1. Рецепторы этилена, инициирующие работу сигнального пути.

1.2.2. Белок СТШ - Яа^подобная МАПККК.

1.2.3. ЕШ2 - позитивный регулятор этиленового сигнального пути.

1.2.4. Линейный путь передачи сигнала.

1.3. Роль протеинкиназ БпИХ и протеинфосфатаз РР2С в передаче сигнала

- АБК.<.

1.3.1. Протеинфосфатазы 2С типа (РР2С) - негативные регуляторы пути передачи сигнала АБК.

1.3.2. Протеинкиназы 8пЯК2 - позитивные регуляторы АБК сигнал инга.

1.3.2.1.Участие МАП-киназ в передаче сигнала АБК.

1.3.3. РУК/РУЬ/КСАЯ - растворимые рецепторы АБК.

1.3.4. Минимальный путь передачи сигнала АБК.

1.4. Пролиферация клеток растений и ее регуляторы.

1.4.1. Механизмы регуляции клеточного цикла.

1.4.2. Регуляция пролиферации клеток фитогормонами.

1.4.2.1. Влияние ауксинов и цитокининов на пролиферацию клеток

1.4.2.2. Абсцизовая кислота и этилен в качестве контролеров клеточной пролиферации.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Растительный материал и обработка клеток.

2.2. Определение параметров роста суспензионных культур.

2.3. Цитологический анализ суспензионных культур.

2.4. Определение содержания этилена.

2.5. Определение содержания АБК.

2.6. Выделение белков.

2.7. Количественное определение белка.

2.8. Фосфорилирование цитозольных белков in vitro и идентификация фосфорилированных белков.

2.9. Определение МАП-киназной активности in vitro.

2.10. Определение МАП-киназной активности in 'situ.

2.11. Электрофорез белков в денатурирующих условиях.

2.12. Двумерный электрофорез (2-DE) белков.

2.13. Изоэлектрическое фокусирование в нативных условиях.56 '

2.14. Иммунодетекция белков (вестерн блоттинг).

2.15. Окраска гелей.

2.15.1. Окраска гелей коллоидным Кумасси G

2.15.2. Окраска гелей азотнокислым серебром.

2.16. Выделение ДНК из культивируемых in vitro клеток.

2.17. Аллель-специфическая полимеразная цепная реакция (ПЦР).

2.18. ПЦР с обратной транскрипцией.

2.19. Количественное определение включения бромдезоксиуридина

BrdU) в ДНК.

2.20. Обработка данных.

Глава 3. Результаты и обсуждение.

3.1. Характеристика биологической модели.

3.1.1. Сохранность мутаций при культивировании in vitro.

3.1.2. Характеристика суспензионных культур.

3.1.3. Количество ядерной ДНК в клетках культур.

3.2. Влияние экзогенной АБК на синтез ДНК и митотическую активность

3.3. Влияние кратковременных экспозиций с экзогенной АБК на синтез этилена культивируемыми клетками.

3.4. Влияние АБК на рост и дифференцировку клеток.

3.5. Влияние АБК на фосфорилирование растворимых белков клеток А thaliana Col-0 и этилен-нечувствительных мутантов etrl-1, ctrl-1 и ein2-l

3.6. Влияние АБК на МАПК активность культивируемых клеток Col-О и этилен-нечувствительных мутантов.

3.7. Идентификация МАПК и их предполагаемых субстратов при помощи MALDI-TOF MS.

3.8. Влияние АБК на транскрипцию генов индивидуальных МАПК и генов протеинкиназ семейства SnRK2.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование взаимодействия сигнальных путей этилена и абсцизовой кислоты в контроле пролиферации культивируемых клеток арабидопсиса»

Фитогормоны и компоненты их сигнальных путей занимают центральное место в сети передачи вне- и внутриклеточных сигналов, посредством которой координируется рост и развитие растений. В последние годы в отношении фитогор-монов термин "cross-talk", под которым подразумевается взаимодействие путей передачи гормональных сигналов, стал особенно- популярным (Gazzarrini and McCourt, 2003; Mundy et al., 2006). Это представление возникло на основании анализа данных физиологических экспериментов в-связи с использованием мутантов, у которых нарушен ответ на два или более гормонов. В отсутствие представлений о молекулярных механизмах взаимодействия гормональных сигналов остается неясным, почему ответ на один гормон ведет к развитию таких изменений, которые не позволяют адекватно ответить на другой гормон. Применительно к таким случаям принято говорить, что имеет место cross-talk между путями, передачи сигналов гормонов. Такое использование этого понятия трудно назвать корректным, так как сигнальные пути двух гормонов-могут полностью не зависеть друг от друга. Однако взаимодействие (cross-talk) между путями передачи сигналов двух гормонов может иметь место, когда одним из эффектов одного гормона является изменение биосинтеза-другого гормона. К этому следует добавить, что сигнальные пути двух, гормонов могут, иметь общие компоненты, деятельность которых интегрируется силой сигнала обоих гормонов, или сигнальные компоненты могут вовлекаться в функционирование обоих путей, координируя их деятельность. В этом случае cross-talk действительно происходит в соответствии с его первоначальным определением - "вмешательство одного сигнального пути в другой" (Mundy et al., 2006). Именно в этом смысле в настоящей работе и используется термин "cross-talk".

Существование взаимодействия между сигнальными путями объясняет, как небольшое число фитогормонов может провоцировать такое большое количество ответов. С другой стороны, наличие cross-talk объясняет, как несколько гормональных сигналов могут регулировать один ответ. За последнее время появились работы. в которых показано взаимодействие как на различных этапах передачи сигналов, так и на уровне ответов, к возникновению которых ведет работа сигнальных путей (Montoya et al., 2002; Fu and Harberd, 2003; Nemhauser et al, 2004; Ruzicka et al, 2007).

Известно, что при абиотических стрессах между этиленом и АБК имеет место cross-talk, выражающийся во взаимном влиянии на биосинтез этих гормонов. Показано, что при осмотическом стрессе пониженный биосинтез АБК приводил к увеличению содержания этилена, а снижение накопления АБК вызывало повышенную чувствительность к этилену у рецессивного (LÖF, Loss-of-Function) мутанта ncedS (Ruggiero et al, 2004). Этилен индуцировал закрывание устьиц у Arabidopsis, усиливая синтез перекиси водорода (Desikan et al., 2006). Однако в комбинации с АБК предшественник этилена АЦК ингибировал АБК-индуцируемое закрытие устьиц. Этот эффект АБК не обращался добавлением АЦК у растений этилен-нечувствительных мутантов или в тканях, обработанных метилциклопропе-ном, который практически необратимо связывается с рецепторами этилена (Tanaka et al., 2005).

Имеются также сообщения, что и в отсутствие стресса в таких процессах как прорастание семян и рост корней может происходить взаимодействие сигнальных путей этилена и АБК (Beaudoin et al., 2000; Ghassemian et al, 2000). Показано, что в тесте на прорастание семян этилен-нечувствительные мутанты etrl и ein2, отличающиеся от дикого типа повышенным содержанием эндогенной АБК (Chiwocha et al., 2005; Cheng et al., 2009), гиперчувствительны к экзогенной АБК, а мутант ctrl с конститутивным тройным ответом на этилен нечувствителен к АБК. Это может означать. что при прорастании семян этилен влияет не на биосинтез АБК, а на передачу ее сигнала. Однако вопрос о взаимодействии этилена и АБК не столь однозначен, как может показаться при первом знакомстве с литературой. Так, Cheng с соавт. (2009) при помощи скрещивания мутантов по компонентам этиленового сигнального пути ctrl, ein! и етЗ с АБК-дефицитным мутантом aba2 пол\чили двойные мутанты, обладавшие миниатюрными размерами, конститутивным тройным ответом или нечувствительностью к этилену. Это привело авторов к выводу, что пути передачи сигналов. АБК и этилена работают параллельно. Однако измерение содержания этилена и АБК в растениях одинарных и двойных мутантов позволило заключить, что АВА2 - негативный регулятор биосинтеза этилена. Биосинтез АБК негативно регулируется EIN2, тогда как ETR1 - позитивный регулятор, контролирующий ABI1 (Cheng et al2009). Следовательно, подтверждается ранее сформулированное предположение о взаимодействии путей передачи сигналов этилена и АБК.

Сведения о возможном взаимодействии-путей передачи сигналов этилена и АБК, полученные на интактных растениях, их изолированных органах или тканях, не позволяют сделать вывод о том, в регуляции какого ответа, проявляющегося на клеточном уровне, сигнальные пути этих фитогормонов могут взаимодействовать. Для поиска ответа на этот вопрос целесообразно использовать биологическую модель, лишенную организменного уровня контроля. В качестве такой экспериментальной модели могут использоваться культивируемые in vitro клетки, представляющие собой популяцию клеток с вектором отбора по интенсивности и устойчивости пролиферации. - '

Из приведенных выше примеров очевидна взаимосвязь физиологических ответов растений на этилен и АБК, которая выражаются в изменениях их роста и развития, где одним из основополагающих процессов является деление клеток. Если глобальная роль ауксинов и цитокининов в качестве позитивных регуляторов пролиферации клеток не вызывает сомнений (см. обзор del Pozo et ai, 2005), то роль этилена и АБК в делении клеток остается предметом интенсивной дискуссии, а на молекулярном уровне взаимное влияние путей передачи сигналов этих гормонов в связи с делением клеток остается мало исследованным вопросом.

В связи с этим исследование того, на каком этапе или биосинтеза, или передачи сигналов АБК и этилена, или на уровне транскрипции генов ответа на тот или другой гормон, или на всех этих уровнях происходит cross-talk между этиленом и АБК, представляет существенный научный интерес.

Цель настоящей работы состояла в поиске пунктов возможного взаимодействия путей передачи сигналов этилена и АБК в контроле клеточных делений в культивируемых клетках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

1. Охарактеризовать на цитологическом и физиологическом уровнях биологическую модель - культивируемые in vitro клетки A. thaliana - для проведения биохимических и молекулярно-биологических экспериментов.

2. Выяснить влияние экзогенной АБК на пролиферацию культивируемых клеток A. thaliana дикого типа (Со1-0), а также клеток мутантов по генам ETR1, CTR1 и EIN2.

3. Изучить влияние АБК на фосфорилирование белков в клетках Со1-0, а также этилен-нечувствительных мутантов etrl-1, ctrl-1 и ein2-l и идентифицировать АБК-регулируемые протеинкиназы и/или фосфорилируемые ими белки.

4. В культивируемых клетках Col-0. etrl-1 и ein2~l проанализировать влияние АБК на транскрипцию генов, кодирующих протеинкиназы, которые функционируют в путях передачи сигналов этилена и АБК.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Степанченко, Наталья Сергеевна

выводы

Суспензионные культуры клеток A. thaliana экотипа Columbia (Col-0) и этилен-нечувствительных мутантов сохраняют исходные генотипы, что делает их адекватной моделью для изучения взаимодействия путей передачи сигнала этилена и других фитогормонов в контроле пролиферации клеток.

Снижение числа делящихся клеток у мутантов по негативным (ETR1 и CTR1) и позитивному (EIN2) регуляторам пути передачи этиленового сигнала указывает, что для пролиферации культивируемых клеток необходима сбалансированная работа этиленового сигнального пути.

В культивируемых клетках A. thaliana нечувствительность к этилену влияет на передачу сигнала АБК. В норме экзогенная АБК снижает синтез ДНК и последующую пролиферацию клеток, а у штаммов мутантов "спасает" от негативных последствий, связанных с отсутствием этиленового сигналинга.

Мутации, блокирующие работу этиленового сигнального пути (etrl, ein2). ведут к увеличению синтеза АБК в течение субкультивирования, а также к проявлению дифференциального эффекта экзогенно добавляемой АБК на синтез ДНК, пролиферацию и рост клеток, а также на образование трахеальных элементов.

Экзогенная АБК регулирует протеинкиназу, которая на основании биохимических и иммунологических характеристик отнесена к МАПК ERKl-типа и идентифицирована как МРК11.

В клетках Col-0. etrl и ein2 экспрессия генов, кодирующих МАПК. дифференциально регулируется в ответ на обработку экзогенной АБК. Полученные данные указывают, что МАПК МРК1/2/4 могут функционировать в пути передачи сигнала АБК, МРКЗ/5 - в активируемом этиленом МАПК каскаде, тогда как МРК6 вовлечена в регуляцию синтеза этилена.

7. Взаимодействие сигнальных путей этилена г АБК происходит на уровне МАПК МРК6. Функционирование белков ETR1, EIN2 и энзиматическая активность МРК6 определяют баланс между пролиферацией и дифференцировкой в культивируемых клетках A.thaliana.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внутриклеточными регуляторами пролиферации и дифференцировки у растений являются фитогормоны, ответы на которые в растительной клетке обеспечи

I i ваются взаимодействием путей передачи их сигналов. Хотя число сообщений о наличии взаимодействия путей передачи гормональных сигналов постоянно увеличивается, только в последние несколько лет стали появляться сведения о молекулярных механизмах этих взаимодействий. Предполагается, что взаимодействие может выражаться в том, что, во-первых, гормоны могут влиять на синтез друг друга, во-вторых, в путях передачи их сигналов может функционировать общий сигнальный компонент, в-третьих, взаимодействующие пути могут иметь общие гены-мишени, что приводит к кооперативной регуляции определенного ответа. Так, в отношении этилена и АБК, изучению взаимодействия которых в культивируемых клетках Arabidopsis посвящена наша работа, показано взаимодействие путей передачи сигналов этой пары фитогормонов в таких процессах как прорастание семян (Beaudoin et al., 2000; Ghassemian et al., 2000; Chiwocha et al., 2005), влияние на движение замыкающих клеток устьиц (Tanaka et al., 2005, 2006), изменение роста корней, включая влияние на формирование латеральных корней при тепловом стрессе (Spollen et al., 2000; Sharp and LeNoble, 2002). На основании данных перечисленных исследований трудно высказать предположения о возможном влиянии этилена и АБК на деление клеток. Вместе с тем, нельзя исключить, что в регуляции пролиферации этилен и АБК способны быть как позитивными, так и негативными регуляторами. Действительно, недавно показано, что этилен, а не ауксин - признанный позитивный регулятор клеточной пролиферации - способен усиливать клеточные деления в покоящемся центре корня (Ortega-Martinez et al., 2007). Хотя АБК часто рассматривают в качестве гормона-ингибитора роста, имеются данные, указывающие. что АБК в низких концентрациях способна активировать рост (Sharp et al. 2000:-"Cheng et al. 2002).

Использовав культивируемые in vitro клетки A. thaliana Col-О, а также этилен-нечувствительных мутантов etrl-1, ctrl-1 и ein2-l, нам удалось показать, что в этой биологической модели пути передачи сигналов этилена и АБК взаимодействуют, но взаимодействие путей передачи сигналов этилена и АБК не выражается.во взаимном влиянии на синтез друг друга (Таблицы 7 и 9).

Измерение содержания этилена в газовой среде в процессе культивирования клеток показало, что только в случае клеток Col-О содержание этилена в газовой среде увеличивалось. Измеренное количество этилена выше, чем в воздухе, но, как показывают наши эксперименты, этилен необходим для пролиферации клеток (Таблица 10).

С другой стороны, мы не обнаружили существенного роста продукции этилена в ответ на кратковременную обработку клеток экзогенной АБК, хотя известно, что в ответ на абиотические стрессы происходит значительный рост продукции этилена и АБК. Однако культивирование клеток в условиях, когда АБК постоянно присутствовала в питательной среде, показало, что только у Col-О экзогенная АБК поддерживала биосинтез этилена в течение субкультивирования на уровне, который обеспечивал деление клеток (Таблица 7). То есть, при оптимальных условиях культивирования существуют другие пункты взаимодействия путей передачи сигналов этилена и АБК.

Представляется весьма вероятным, что взаимодействие этилена и АБК связано с их регуляцией экспрессии генов-мишеней. Однако изучение этого вопроса не было задачей нашей работы. Более того, следует специально подчеркнуть, что гены-мишени являются эффекторами, а не компонентами сигнальных путей. Поэтому попытаемся суммировать полученные нами данные, касающиеся собственно компонентов сигнальных путей этилена и АБК (Рис. 20).

В соответствии с "минимальным" путем передачи сигнала АБК, связывание добавленного в среду культивирования фитогормона с его рецепторами PYR/PYL/RCAR ведет к связыванию РР2С с рецептором и инактивации этой про-теинфосфатазы. В результате инициируется путь передачи сигнала АБК, в котором

АВА

1 АСБб-> С2Н4

Деление Деление Деление

Рис. 20. Гипотетическая схема взаимодействия сигнальных путей этилена и абсцизо-вой кислоты в контроле пролиферации культивируемых клеток А. ИпаНапа. функционируют протеинкиназы семейства 8пЯК2. В культивируемых клетках АгаЫйор51$ в пути передачи сигнала АБК, скорее всего, функционирует 8пЯК2.3, транскрипция гена которой сильнее всего активируется экзогенной АБК (Рис. 19).

Протеинкиназы этого семейства АБК-зависимо фосфорилируют свои мишени, среди которых могут быть и различные МАПК. Активированные фосфорилированием МАПК, по-видимому, могут участвовать-в опосредованном АБК снижении уровня пролиферации посредством, например, активирующего фосфорилирования идентифицированного в нашей работе белка KRP4, функции которого как ингибитора циклин-зависимых протеинкиназ установлены (Ormenese et al., 2004).

По мере культивирования клеток образуется этилен (Таблица 7), что определяется активной работой АЦК-синтазы 6 - субстрата МРК6 (Feilner et al., 2005; Taj et al., 2011). Сигнал о связывании этилена с его рецепторами (ETR1/2, ERS1/2, EIN4) проводится через МАП-киназный модуль, в котором функционируют МРКЗ/6 (Yoo et al., 2008). Активированные терминальные МАПК могут трансло-цироваться в ядро, где фосфорилируют связанные с ДНК факторы транскрипции. Показано, что в ответ на этилен увеличивается, в том числе, транскрипция генов, кодирующих РР2С (Schweighofer et al, 2007). Протеинфосфатазы РР2С подгруппы В и некоторые представители подгруппы А имеют домены, обеспечивающие их связывание с МАПК, в том числе с МРК6 (Schweighofer et al., 2007). Связывание РР2С с МРК6 ведет к снижению активности МРК6, и, как следствие, может происходить снижение биосинтеза этилена в течение периода субкультивирования. Действительно, мы показали, что в клетках всех использованных в работе генотипов, продукция этилена падает (Таблица 7). Однако при внесении в среду культивирования клеток экзогенной АБК только в клетках Со1-0 биосинтез этилена поддерживался на уровне, который позволяет клеткам пролиферировать дольше (Таблица 7).

Теперь рассмотрим последствия описанных выше событий применительно к процессам, происходящим на клеточном уровне. Когда путь передачи сигнала этилена функционально активен (Со1-0), клетки активно пролиферируют, а экзогенная АБК выполняет свою функцию ингибитора синтеза ДНК и деления (Рис. 10 и 11). Если этиленовый путь конститутивно активен (ctrl-1). то клетки начинают выходить из цикла и переходить к эндоредупликации (Таблица 8). В этом случае экзогенная АБК. вероятно, способствует реактивации клеточных делений. При инактивированном этиленовом пути идет активная дифференцировка на фоне незначительной пролиферации. Если этилен не воспринимается (егг/-У), то, вероятно, кроме дифференцировки может происходить и массовая гибель клеток (Рис. 11 и Таблица 10), а экзогенная АБК "спасает" клетки, усиливая пролиферацию на фоне снижающейся дифференцировки (Рис. 11 и Таблица 10). Если сигнал этилена воспринимается, но не проводится (ет2-1), то идет активная дифференцировка, а экзогенная АБК усиливает дифференцировку и снижает пролиферацию (Рис. 11 и Таблица 10).

Таким образом, восприятие и передача этиленового сигнала определяет соотношение пролиферации и гибели клеток, которое может корректироваться АБК. Механизм гибели клеток в отсутствие восприятия этилена, по всей видимости, должен отличаться от запрограммированной клеточной смерти, сопровождающей, например, старение. Проведение сигнала этилена определяет баланс между пролиферацией и цитодифференцировкой, которая также может быть настроена в ту или иную сторону при помощи АБК. Оба эти обстоятельства требуют дальнейшего изучения, которое проводится нами в настоящее время.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Степанченко, Наталья Сергеевна, 2011 год

1. Карягин В.В. (1998) Фитогормоны в плодах томата при индуцированной 4-хлорфеноксиуксусной кислотой партенокарпии. Дисс. канд. биол. наук, Москва, 102 с.

2. Мендельсон М. (1969) Абсорбционная цитофотометрия: сравнение различных методов исследования структурированных объектов двухволновой метод. В сб.: Введение в количественную цитохимию, под ред. Бродского В.Я. и др., М„ Мир, с. 167-177.

3. Патрушев Л.И., Зыкова Е.С., Каюшин А.Л., Коростелева М.Д., Мирошников А.И. (1998) Новая система ДНК-диагностики, позволяющая обнаружить и идентифицировать гомозиготные и гетерозиготные точковые мутации. Биоорганическая химия, 24. 194-200.

4. Перт С.Дж. (1978) Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М., Мир, 331 с.

5. Ракитин В.Ю., Ракитин Л.Ю. (1986) Определение газообмена и содержания этилена, двуокиси углерода и кислорода в тканях растений. Физиология растений, 33, 403-413.

6. Смоленская И.Н., Носов А.В. (1988) Методы получения и культивирования протопластов. В сб.: Методы культивирования клеток, под ред. Пинаева Г.П., Л., Наука, с. 164-175.

7. Alonso J.M., Hirayama Т., Roman G., Nourizadeh S., Ecker J.R. (1999) EIN2, a bifunctional transducer of ethylene and stress responses in Arabidopsis. Science, 284,2148-2152.

8. Ansorge W. (1985) Fast and sensitive detection of protein and DNA bands by treatment with potassium permanganate. J. Biochem. Biophys. Methods, 11, 13-20.

9. Asai T., Tena G., Plotnikova J., Willmann M.R., Chiu W-L., Gomes-Gomes L., Boiler T., Ausubel F.M., Sheen J. (2002) MAP kinase signaling cascade in Arabidopsis innate immunity. Nature, 415, 977-983.

10. Barow M., Meister A. (2003) Endopolyploidy in seed plant is differently correlated to systematic, organ, life strategy and genome size. Plant Cell Environ., 26, 571-584.

11. Beaudoin N., Serizet C., Gosti F., Giraudat J. (2000) Interactions between abscisic acid and ethylene signaling cascades. Plant Cell, 12, 1103-1116.

12. Bentem S., Hirt H. (2007) Using phosphoproteomics to reveal signaling dynamics in plants. Trends Plant Sci, 12, 404-411.

13. Bergmann D.C., Lukowitz W., Somerville C.R. (2004) Stomatal development and pattern controlled by a MAPKK kinase. Science, 304, 1494-1497.

14. Berkmans B., De Veylder L. (2009) Transcriptional control of the cell cycle. Curr. Opin. Plant Biol., 12, 599-605.

15. Binder B.M., O'Malley R.C., Wang W., Moore J.M., Park B.M., Spalding E.P., Bleecker A.B. (2004). Arabidopsis seedling growth response and recovery to ethylene. A kinetic analysis. Plant Physiol., 136, 2913-2920.

16. Bisson M.M., Bleckmann A., Allekotte S., Groth G. (2009) EIN2, the central regulator of ethylene signalling, is localized at the ER membrane where it interacts with the ethylene receptor ETR1. Biochem. J., 424, 1-6.

17. Bisson M.M., Groth G. (2010). New insight in ethylene signaling: Autokinase activity of ETR1 modulates the interaction of receptors and EIN2. Mo I Plant. 3. 882-889.

18. Bleecker A., Estelle M., Somerville C., Kende H. (1988) Insensitivity to ethylene conferred by a dominant mutation in Arabidopsis thaliana. Science, 241, 10861089.

19. Boruc J., Van den Daele H, Hollunder J., Rombauts S., Mylle E., Hilsoa1.ze D., De Veylder L., Russinova E. (2010) Functional modules in ttxe Arabidopsis core cell cycle binary protein-protein' interaction network. Plant Cell, 22, 1264-1280.

20. Boudsocq M., Barbier-Brygoo H., Lauriére C. (2004) Identification of nine sucrose nonfermenting 1-related protein kinases 2 activated by hyperosmotic and saline stresses in Arabidopsis thaliana, J. Biol. Chem., 279, 41758-41766.

21. Burnett E., Desikan R., Moser R., Neill S. (2000) ABA activation of an 1VEBIP kinase in Pisum sativum epidermal peels correlates with stomatal responses "to ABA. J. Exp Bot, 51, 197-205.

22. Cardinale F., Meskiene I., Ouaked F., Hirt H. (2002) Convergence and divergence of stress-induced mitogen-activated protein kinase signaling pathways at the level of two distinct mitogen-activated protein kinase kinases. Plant Cell, 14, 703-711.

23. Castellano M.M., Boniotti M.B., Caro E., Schnittger A., Gutierrez C. (2004). DNA replication licensing affects cell proliferation or endoreplication in a cell type-specific manner. Plant Cell, 16, 2380-2393.

24. Castellano M.M., Pozo J.C., Ramirez-Parra E., Brown S., Gutierrez C. (200 1) Expression and stability of Arabidopsis CDC6 are associated with endoreplication. Plant Cell 13, 2671-2686.

25. Chaiwongsar S., Otegui M.S., Jester P.J., Monson S.S., Krysan P.J. (2006) The protein kinase genes MAP3K epsilon 1 and MAP3K epsilon 2 are required for pollen viability in Arabidopsis thaliana. Plant J, 48, 193-205

26. Chang C., Kwok S.F., Bleecker A.B., Meyerowitz E.M. (1993) Arabidopsis ethylene-response gene ETR1: similarity of product to two-component regulators. Science, 262. 539-544.

27. Chao Q., Rothenberg M., Solano R., Roman G., Terzaghi W., Ecker J. (1997) Activation of the ethylene gas response pathway in Arabidopsis by the nuclear protein ETHYLENE-INSENSITIVE3 and related proteins. Cell, 89, 1133-1144.

28. Chen Y.F., Randlett M.D., Findell J.L., Schaller G.E. (2002) Localization of the\ethylene receptor ETR1 to- the endoplasmic reticulum of Arabidopsis. J. Biol. Chem., 277, 19861-19866.

29. Cheng W.H., Chiang M.H., Hwang S.G., Lin P.C. (2009) Antagonism between abscisic acid and ethylene in Arabidopsis acts in parallel with the reciprocal regulation of their metabolism and signalling pathways. Plant Mol. Biol., 71, 61-80.

30. Cho H.-J., Kwon H.-K., Wang M.-H. (2010) Expression of Kip-related protein 4 gene (KRP4) in response to auxin and cytokinin during growth of Arabidopsis thaliana. BMB Rep. 43, 273-278.

31. Clark K.L., Larsen P.B., Wang X., Chang C. (1998) Association of the Arabidopsis CTR1 Raf-like kinase with the ETR1 and ERS ethylene receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95, 5401-5406.

32. Colcombet J., Hirt H. (2008) Arabidopsis MAPKs: a complex signalling network involved in multiple biological processes. Biochem. J., 413, 217-226.

33. Cutler S.R, Rodriguez P.L, Finkelstein R.R, Abrams S.R. (2010) Abscisie acid: emergence of a core signalling network. Annu. Rev Plant Biol., 61, 651-679.

34. Dai Y., Wang H., Li B., Huang J., Liu X., Zhou Y., Mou Z., Li J. (2006) Increased expression of MAP KINASE KINASE7 causes deficiency in polar auxin transport and leads to plant architectural abnormality in Arabidopsis. Plant Cell, 18, 308-320.

35. Dau H., Imaseki H., Wasteneys G.O., Kazama H. (2003) Ethylene stimulates endoreduplication but inhibits cytokinesis in cucumber hypocotyl epidermis. Plant Physiol., 133, 1726-1731.

36. De Veylder L., Beeckman T., Beemster G.T.S., Krols L., Terras F., Landrieu I., Van Der Schueren E., Maes S., Naudts M., Inze D. (2001) Functional analysis of cyclin dependent kinase inhibitors of Arabidopsis. Plant Cell, 13, 1653-1668.

37. De Veylder L., Joubes J., Inze D. (2003) Plant cell cycle transitions. Curr. Opin. Plant Biol., 6. 536-543.44. del Pozo J.C., Lopez-Matas M.A., Ramirez-Parra E., Gutierrez C. (2005) Hormonal control of plant cell cycle. Physiol. Plant., 123, 173-183.

38. Desikan R., Cheung M.K., Bright J., Henson D., Hancock J.T., Neill S.J. (2004) ABA, hydrogen peroxide and nitric oxide signalling in stomatal guard cells. J. Exp. Bot., 55, 205-212.

39. Desikan R., Last K., Harrett-Williams R., Tagliavia C., Harter K., Hooley R., Hancock J.T., Neill S.J. (2006) Ethylene-induced stomatal closure in Arabidopsis occurs via AtrbohF-mediated hydrogen peroxide synthesis. Plant J.47, 907-916.

40. Dewitte W., Murray J.A. (2003) The plant cell cycle. Annu. J^ev. Plant Biol., 54 235-264.

41. Doonan J.H., Kitsios G. (2009) Functional evolution of eye 1 in-dependent kinases Mol. Bioltechnol., 42, 14-29.

42. Feilner T., Hultschig C., Lee J., Meyer S., Immink R.G., iCoenig A., Possling

43. A., Seitz H., Beveridge A., Scheel D., Cahill D.J., Lehrach H., Kreutzber<*er Jto "'

44. Kersten B. (2005) High throughput identification of potential Arabidopsis mitogen-activated protein kinases substrates. Mol. Cell. Proteomics, 4, 101558-68.

45. Filkuka J., Kleinwachter V. (1981) Basic staining of cell nuclei. Medical Faculty ofPurkyne University, Brno, 158 p.

46. Francis D. (2007) The plant cell cycle 15 years on. New Phytol., 174, 261-278.

47. Fu X., Harberd N. (2003) Auxin promotes Arabidopsis root growth by modulatins gibberellin response. Nature, 421, 740-743.

48. Fujii H., Chinnusamy V., Rodrigues A., Rubio S., Antoni R., Park S.Y., Cutler S.R., Sheen J., Rodriguez P.L., Zhu J.K. (2009) In vitro reconstitution of an ABA signaling pathway. Nature, 462, 660-664.

49. Fujii H., Verslues P.E., Zhu J.-K. (2007) Identification of two ^ protein kinases required for abscisic acid regulation of seed germination, root growth, and gene expression in Arabidopsis. Plant Cell, 19, 485-494.

50. Fujii H., Zhu J.K. (2009) Arabidopsis mutant deficient in 3 abscisic acid-activated protein kinases reveals critical roles in growth, reproduction^ and stress. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 8380-8385.

51. Fujita Y., Nakashima K., Yoshida T., Katagiri T., Kidokoro S., Kanamori N. (2009) Three SnRK2 protein kinases are the main positive regulators of abscisic acid signaling in response to water stress in Arabidopsis. Plant Cell Physiol., 50, 2123-2132.

52. Gao Z., Wen C.K., Binder B.M., Chen Y.F., Chang J., Chiang Y.H., Kerris R.J. 3rd, Chang C., Schaller G.E. (2008) Heteromeric interactions among•ethylene receptors mediate signaling in Arabidopsis. J. Biol. Chem., 283, 2380123810.

53. Gazzarrini S, McCourt P. (2003) Cross-talk in plant hormone signalling: what Arabidopsis mutants are telling us. Ann. Bot. 91. 605-612.

54. Gendreau E., Orbovic V., Hofte H., Traas J. (1999). Gibberellin and ethylene control endoreduplication levels in the Arabidopsis thaliana hypocotyl. Planta, 209, 513-516.

55. Ghassemian M., Nambara E., Cutler S., Kawaide H., Kamiya Y., McCourt P.2000) Regulation of abscisic acid signaling by the ethylene response pathway in Arabidopsis. Plant Cell. 12. 1117-1126.

56. Granier C., Inze D., Tardieu F. (2000) Spatial distribution of cell division rate can be deduced from that of p34 (cdc2) kinase activity in maize leaves grown at contrasting temperatures and soil water conditions. Plant Physiol., 124, 1393-1402.

57. Greilhuber J. (2005) Intraspecific variation in genome size in Angiosperms: Identifying its existence. Ann. Bot., 95, 91-98.

58. Gudesblat G.E., Iusem N.D., Morris P.C. (2007) Guard cell-specific inhibition of Arabidopsis MPK3 expression causes abnormal stomatal responses to abscisic acid and hydrogen peroxide. New PhytoL, 173, 713-721.

59. Guzman P., Ecker J.R. (1990) Exploiting the triple response of Arabidopsis to identify ethylene-related mutants. Plant Cell, 12, 513-523.

60. Hall B., Shakeel S., Schaller G.E. (2007) Ethylene receptors: ethyleneperception and signal transduction. J. Plant Growth Regid., 26, 118-130.

61. Hartig K., Beck E. (2006) Crosstalk between auxin, cytokinins, and sugars in the plant cell cycle. Plant Biol., 8, 389-396.

62. Heidstra R., Welch D., Scheres B. (2004). Mosaic analysis using marked activation and deletion clones dissect Arabidopsis SCARECROW action .in asymmetric cell division. Genes Dev., 18, 1964-1969.

63. Himmelbach A., Hoffmann T., Leube M., Hohener B., Grill E. (2002) Homeodomain protein ATHB6 is a target of the protein phosphatase ABI1 and regulates hormone responses in Arabidopsis. EMBO J., 21, 3029-3038.

64. Hirayama T., Shinozaki K. (2007) Perception and transduction of abscisic acidsignals: keys to the function of the versatile plant hormone ABA. Trends Plant Sci., 12, 343-351.

65. Hirayama T., Shinozaki K. (2010) Research on plant abiotic stress responses in the post-genome era: past, present and future. Plant J., 61, 1041-1052.

66. Hrabak E.M., Chan C.W.M., Gribskov M., Harper J.F., Choi J.H., Halford N., Kudla J., Luan S., Nimmo H.G., Sussman M.R., Thomas M., Walker-Simmons

67. K., Zhu J.-K., Harmon A.C. (2003) The Arabidopsis CDPK-SnRK superfamily of protein kinases. Plant Physiol, 132. 666-680.

68. Hua J., Chang C., Sun Q., Meyerowitz E.M. (1995) Ethylene insensitivity conferred by the Arabidopsis ERS gene. Science, 269, 1712-1714.

69. Hua J., Meyerowitz E.M. (1998) Ethylene responses are negatively regulated by a receptor gene family in Arabidopsis thaliana. Cell, 94, 261-271.

70. Hua J., Sakai H., Nourizadeh S., Chen Q.H.G., Bleecker A.B., Ecker J.R., Meyerowitz E.M. (1998) EIN4 and ERS2 are members of the putative ethylene receptors gene family in Arabidopsis. Plant Cell, 10, 1321-1332.

71. Huang M.-M., Arnheim N., Goodman M.F. (1992) Extension of base mispairs by Taq DNA polymerase: implications for single nucleotide discrimination in PCR. Nucleic Acids Res., 20. 4567-4573.

72. Hunter T. (1995) Protein kinases and phosphatases: the yin and yang of protein phosphorylation and signaling. Cell, 80, 225-236.

73. Ichimura K., Casais C., Peck S.C., Shinozaki K., Shirasu K. (2006) MEKK1 is required for MPK4 activation and regulates tissue-specific and temperature-dependent cell death in Arabidopsis. J. Biol Chem., 281, 36969-36976.

74. Inze D., De Veylder L. (2006) Cell cycle regulation in plant development. Annn. Rev. Genetics, 40. 77-105.

75. Jonak C., Okresz L., Bogre L., Hirt H. (2002) Complexity, cross talk and integration of plant MAP kinase signaling. Curr. Opin. Plant Biol., 5. 415-24.

76. Joubes J., Chevalier C. (2000) Endoreduplication in higher plants. Plant Mo I Biol. 43. 735-745.

77. Jurado S., Trivino S.D., Abraham Z., Manzano C., Gutierrez C., del Pozo C.2008) SKP2A protein, an F-box that regulates cell division, is degraded via the ubiquitin pathway. Plant Signal. Behav., 10, 810-812.

78. Kang J., Hwang J., Lee M., Kim Y, Assmann S.M., Martinoia E., Lee Y. (2010) PDR-type ABC transporter mediates cellular uptake of the phytohormone abscisic acid. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107, 2355-2360.

79. Kazahara K., Nakayama Y., Nakazato Y., Ikeda K., Kuga T., Yamaguchi N. (2007) Src signaling regulates completion of abscission in cytokinesis through- ERK/MAPK activation at the midbody. J. Biol. Chem., 282, 5327-5339.

80. Kazama H., Dan H., Imaseki H., Wasteneys G.O. (2004) Transient exposure to ethylene stimulates cell division and alters the fate and polarity of hypocotyl epidermal cells. Plant Physiol., 134, 1614-1623.

81. Kieber J.J., Rothenberg M., Roman G., Feldman K.A., Ecker J.R. (1993) CTR1, a negative regulator of the ethylene response pathway in Arabidopsis, encodes a member of the Raf family of protein kinases. Cell, 72, 427-441.

82. Kobayashi Y., Yamamoto S., Minami H., Kagaya Y., Hattori T. (2004) Differential activation of the rice sucrose nonfermenting 1- related protein kinase 2 family by hyperosmotic stress and abscisic acid. Plant Cell, 16, 1163-1177.

83. Kosetsu K., Matsunaga S., Nakagami H., Colcombet J., Sasabe M., Soyano T., Takahashi Y., Hirt H., Machida Y. (2010) The MAP kinase MPK4 is required for cytokinesis in Arabidopsis thaliana. Plant Cell. 22. 3778-3790.

84. Krysan P.J., Jester P.J., Gottwald J.R., Sussman M.R. (2002) An Arabidopsis mitogen-activated protein kinase kinase kinase gene family encodes essential positive regulators of cytokinesis. Plant Cell, 14, 1109-1120.

85. Kuhn J.M., Boisson-Dernier A., Dizon M.B., Maktabi M.H., Schroeder J.I.2006) The protein phosphatase AtPP2CA negatively regulates abscisic acid signal transduction in Arabidopsis, and effects of abhl on AtPP2CA mRNA. Plant Physiol., 140, 127-139.

86. Kuromori T., Miyaji T., Yabuuchi H., Shimizu H., Sugimoto E., Kamiya A., Moriyama Y., Shinozaki K. (2010) ABC transporter AtBCG25 is involved in abscisic acid transport and responses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 2361-2366.

87. Kuromori T., Yamamoto M. (1994) Cloning of cDNAs from Arabidopsis thaliana that encode putative protein phosphatase 2C and a human Drl-like protein by transformation of a fission yeast mutant. Nucleic Acids Res., 22, 5296-5301.

88. Laemmli U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227, 680-685.

89. Leung J., Bouvier-Durand M., Morris P.C., Guerrier D., Chefdor F., Giraudat J. (1994) Arabidopsis ABA response gene ABI1: features of a calcium-modulated protein phosphatase. Science, 264, 1448-1452.

90. Leung J., Merlot S., Giraudat J. (1997) The Arabidopsis ABSCISIC ACID-INSENSITIVE2 (ABO) and ABI1 genes encode homologous protein phosphatases 2C involved in abscisic acid signal transduction. Plant Cell, 9, 759-771.

91. Li J., Wang X., Watson M.B., Assmann S.M. (2000) Regulation of abscisic acid-induced stomatal closure and anion channels by guard cell AAPK kinase. Science, 287, 300-303.

92. Liu X., Yue Y., Li B., Nie Y., Li W., Wu W.H., Ma L. (2007) A G proteincoupled receptor is a plasma membrane receptor for the plant hormone abscisic acid. Science, 315, 1712-1716.

93. Lu C., Han M.H., Guevara-Garcia A., Fedoroff N.V. (2002) Mitogen-activated protein kinase signaling in postgermination arrest of development by abscisic acid. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 15812-15817.

94. Lui J., Wang H., Delong C., Fowke L.C., Crosby W.L., Fobert P.R. (2000) The Arabidopsis Cdc2a-interacting protein ICK2 is structurally related to ICK1 and is a potent inhibitor of cyclin-dependent kinase activity in vitro. Plant J., 21, 379-385.

95. Lukowitz W., Roeder A., Parmenter D., Somerville C. (2004) A MAPKK kinase gene regulates extra-embryonic cell fate in Arabidopsis. Cell, 16, 109-119.

96. Ma Y., Szostkiewicz I., Korte A., Moes D., Yang Y., Christmann A., Grill E. (2009) Regulators of PP2C phosphatase activity function as abscisic acid sensors. Science, 324, 1064-1068.

97. Manke I.A., Nguyen A., Lim D., Stewart M.Q., Elia A.E.H., Yaffe M.B. (2005) MAPKAP kinase-2 is a cell cycle checkpoint kinase that regulates the G2/M transition and S phase progression in response to UV irradiation. Mol. Cell, 17, 3748.

98. Manning G., Whyte D.B., Martinez R., Hunter T., Sudarsanam S. (2002) The protein kinase complement of the human genome. Science, 298, 1912-1934.

99. MAPK Group (2002) Mitogen-activated protein kinase cascades in plants: a new nomenclature. Trends Plant Sci, 7. 301-308.

100. McCourt P., Creelman R. (2008) The ABA receptors we report you decide. Curr. Opin. Plant Biol., 11, 474-478.

101. Menges M., Hennig L., Gruissem W., Murray J.A.H. (2002) Cell cycle-regulated gene expression in Arabidopsis. J. Biol. Chem., 277, 41987-42002.

102. Meskiene I., Beaudouin E., Schweighofer A., Liwosz A., Jonak C., Rodriguez P.L., Jelinek H., Hirt H. (2003) Stress-induced protein phosphatase 2C, is a negative regulator of a mitogen-activated protein kinase. J. Biol. Chem., 278, 18945-18952.

103. Meyer K., Leube M.P., Grill E. (1994) A protein phosphatase 2C involved in ABA signal transduction in Arabidopsis thaliana. Science, 264, 1452-1455.

104. Miao Y., Lv D., Wang P., Wang X.C., Chen J., Miao C., Song C.P. (2006) An Arabidopsis glutathione peroxidase functions as both a redox transducer and a scavenger in abscisic acid and drought stress responses. Plant Cell, 18, 2749-2766.

105. Morrison D.K., Davis R.J. (2003) Regulation of MAP Kinase signaling modules by scaffold proteins in mammals. Annu. Rev Cell Dev. Biol., 19, 91-118.

106. Moshkov I.E., Novikova G.V., Mur L.A.J., Smith A.R., Hall M.A. (2003) Ethylene rapidly up-regulates the activities of both monomeric GTP-binding proteins and protein kinase(s) in epicotyls of pea. Plant Physiol., 131; 1718-1726.

107. Mundy J., Nielsen H.B., Brodersen P. (2006) Crosstalk. Trends Plant Sci., 11, 6364.

108. Murashige T., Skoog F. (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant., 15, 473-97.

109. Mustilli A.C., Merlot S., Vavasseurb A., Fenzia F., Giraudat J. (2002) Arabidopsis OST1 protein kinase mediates the regulation of stomatal aperture by abscisic acid and acts upstream of reactive oxygen species production. Plant Cell, 14, 3089-3099.

110. Nakagami H., Pitzchke A., Hirt H. (2005) Emerging MAP kinase pathways in» plant stress signaling. Trends Plant Sci., 10, 339-346.

111. Nakagami H., Soukupova H., Schikora A., Zarsky V., Hirt H. (2006) A mitogen-activated protein kinase kinase kinase mediates reactive oxygen species homeostasis in Arabidopsis. J Biol. Chem , 281, 38697-38704.

112. Nakai T., Kato K., Shinmyo A., Sekine M. (2006) Arabidopsis KRPs have distinct inhibitory activity toward cyclin D2-associated kinases, including plant-specific B-type cyclin-dependent kinase. FEBS Lett, 580, 336-340.

113. Nambara E., Marion-Poll A. (2005) Abscisic acid biosynthesis and catabolism. Annu. Rev. Plant Biol., 56, 165-185.

114. Nemhauser J.L., Mockler T.C., Chory J. (2004) Interdependency ofbrassinosteroid and auxin signaling in Arabidopsis. PLoS Biol., 2, E258.j 1

115. Neuhoff V., Stamm R., Eibl H. (1985) Clear background and highly sensitive protein staining with Coomassie Blue dyes in polyacrylamide gels: a systematic analysis. Electrophoresis, 6, 427-448.

116. Nieuwland J., Maughan S., Dewitte W., Scofield S., Sanz L., Murray J.A.H. (2009) The D-type cyclin CYCD4;1 modulates lateral root density in Arabidopsis by affecting the basal meristem region. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 2252822533.

117. Nishimura C., Ohashi Y., Sato S., Kato T., Tabata S., Uegucho C. (2004) Histidine kinase homologs that act as cytokinin receptors possess overlapping functions in the regulation of shoot and root growth in Arabidopsis. Plant Cell. 16, 1365-1377.

118. Nishimura N., Yoshida T., Kitahata N., Asami T., Shinozaki K., Hirayama T. (2007) ABA-Hypersensitive Germination 1 encodes a protein phosphatase 2C. anessential component of abscisic acid signaling in Arabidopsis seeds. Plant J., 50, 935-949.

119. Nosov A.V., Smolenskaya I.N., Nosova A.N., (1983) Cytophotometric study of DNA-fuchsin complex in cultured mesophyjl protoplasts of Nicotiniana tabacum and Viciafaba. Biol. Plant., 25, 173-179.

120. Novikova G.V., Moshkov I.E., Smith A.R., Hall M.A. (2000) The effect of ethylene on MAPKinase-like activity in Arabidopsis thaliana. FEBS Lett., 474, 2932.

121. O'Farrell P.Z. (1975) High resolution two-dimentional electrophoresis of proteins. J. Biol. Chem., 250, 4007-4021.

122. Oda Y., Miinura T., Hasezawa S. (2005) Regulation of secondary cell walldevelopment by cortical microtubules during tracheary element differentiation in

123. Arabidopsis cell suspensions. Plant Physiol., 137, 1027-1036.

124. Ormenese S., de Almeida Engler J., De Groodt R., De Veylder L., Inze D., Jacqmard A. (2004) Analysis of the spatial expression pattern of seven Kip related proteins (KRPs) in the shoot apex of Arabidopsis thaliana. Ann. Bot. 93, 575-580.

125. Ortega-Martinez O., Pernas M., Carol R.J., Dolan L. (2007) Ethylene modulates stem cell division in the Arabidopsis thaliana root. Science, 317, 507-510.

126. Ortiz-Masia D., Perez-Amador M.A., Carbonell J., Marcote M.J. (2007) Diverse stress signals activate the CI subgroup MAP kinases of Arabidopsis. FEBS Lett., 581, 1834-1840.

127. Ouaked F., Rozhon W., Lecourieux D., Hirt H. (2003) A MAPK pathway mediates ethylene signaling in plants. EMBO J., 22, 1282-1288.

128. Pandey S., Nelson D.C., Assmann S.M. (2009) Two novel GPCR type G proteins are abscisic acid receptors in Arabidopsis. Cell, 136, 136-148.

129. Park H.C., Song E.H., Nguyen X.C., Lee K., Kim K.E., Kim H.S., Lee S.M., Bae D.W., Yun D.-J., Chung W.S. (2011) Arabidopsis MAP kinase phosphatase 1 is phosphorylated and activated by its substrate AtMPK6. Plant Cell Rep., 30, 15231531.

130. Parkinson J.S., Kofoid E.C. (1992) Communication modules in bacterial signaling proteins. Annu. Rev. Genet., 26, 71-112.

131. Pasternak T.P, Otvos K., Domoki M., Feher A. (2007) Linked activation of cell division and oxidative stress defense in alfalfa leaf protoplast-derived cells is dependent on exogenous auxin. Plant Growth Regul., 51, 109-117.

132. Peret B., De Rybel B., Casimiro I., Benkova E., Swarup R., Laplaze L., Beeckman T., Bennett M.J. (2009) Arabidopsis lateral root development: an emerging story. Trends Plant Sci., 14, 399-408.

133. Perrot-Rechenmann C. (2010) Cellular responses to auxin: division versus expansion. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2, aOO 1446.doi: 10.110 l/cshperspect.a001446.

134. Popescu S.C., Popescu G.V., Bachan S., Zhang Z., Gerstein M., Snyder M., Dinesh-Kumar S.P. (2009) MAPK target networks in Arabidopsis thaliana revealed using functional protein microarrays. Genes Dev., 23, 23-80.

135. Qiao H., Chang K.N., Yazaki J., Ecker J.R. (2009). Interplay between ethylene, ETP1/ETP2 F-box proteins, and degradation of EIN2 triggers ethylene responses in Arabidopsis. Genes Dev., 23, 512-521.

136. Qu X., Schaller G.E. (2004) Requirement of the histidine kinase domain for signal transduction by the ethylene receptor ETR1. Plant Physiol., 136, 2961-2970.

137. Rodriguez P.L., Benning G., Grill E. (1998) ABI2, a second protein phosphatase 2C involved in abscisic acid signal transduction in Arabidopsis. FEBS Lett., 421, 185-190.

138. Ruzicka K., Ljung K., Vanneste S., Podhorska R., Beeckman T., Friml J., Benkova E. (2007) Ethylene regulates root growth through effects on auxin biosynthesis and transport-dependent auxin distribution. Plant Cell, 19, 2197-2212.

139. Saavedra X., Modrego A., Rodriguez D., Gonzalez-Garcia M.P., Sanz L., Nicolas G. (2010) The nuclear interactor PYL8/RCAR3 of Fagus sylvatica FsPP2Cl is a positive regulator of abscisic acid signaling in seeds and stress. Plant Physiol., 152, 133-150.

140. Sakai H., Hua J., Chen Q.G., Chang C., Medrano L.J., Bleecker A.B., Meyerowitz E.M. (1998) ETR2 is an £77?/-like gene involved in ethylene signaling in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 410-418.

141. Schaller G.E., Bleecker A.B. (1995) Ethylene binding sites generated in yeast expressing the Arabidopsis ETR1 gene. Science, 270, 1809-1811.

142. Schmelzle K., White F.M. (2006) Phosphoproteomic approaches to elucidate cellular signaling networks. Curr. Opin. Biotechnol., 17, 406-414.

143. Schwartz M., Madhani H. (2004) Principles of MAPK kinase signaling specificity in Saccharomyces cerevisiae. Annu. Rev. Genet., 38, 725-748.

144. Schweighofer A., Hirt H., Meskiene I. (2004) Plant PP2C phosphatases: emerging functions in stress signaling. Trends Plant Sci. 9. 236-243.

145. Sharp R.E., LeNoble M.E. (2002) ABA, Ethylene and the control of shoot and root growth under water stress. J. Exp. Bot., 53, 33-37.

146. Sharp R.E., LeNoble M.E., Else M.A., Thorne E.T., Gherardi F. (2000) Endogenous ABA maintains shoot growth in tomato independently of effects on plant water balance: evidence for an interaction with ethylene. J. Exp. Bot., 51, 1575-1584.

147. Shen Y., Wang X., Wu F„ Du S., Cao Z., Shang Y., Wang X.L., Peng C.C., Yu

148. X.C., Zhu S.Y. (2006) The Mg-chelatase H subunit is an abscisic acid receptor. Nature, 443, 823-826.

149. Shenk R.U., Hildebrandt A. (1972) Medium and techniques for induction and growth of monocotyledons and dicotyledons plant sell cultures. Can. J. Bot., 50, 199-204.

150. Shevchenko A., Wilm M., Vorm O., Mann M. (1996) Mass spectrometric sequencing of proteins from silver-stained polyacrylamide gels. Anal. Chem., 68, 850-858.

151. Shimotohno A., Ohno R., Bisova K., Sakaguchi N., Huang J., Koncz C., Uchimiya H., Umeda M. (2006) Diverse phosphoregulatory mechanisms controlling cyclin-dependent kinase activating kinases in Arabidopsis. Plant J., 47, 701-710.

152. Solano R., Stepanova A., Chao Q., Ecker J.R. (1998) Nuclear events in ethylene signaling: a transcriptional cascade mediated by ETHYLENE-INSENSITIVE3 and ETHYLENE-RESPONSE-FACTOR1. Genes Dev., 12. 3703-3714.

153. Sontag E., Fedorov S., Kamibayashi C., Robbins D., Cobb M., Mumby M. (1993) The interaction of SV40 small tumor antigen with protein phosphatase 2Astimulates the MAP kinase pathway and induces cell proliferation. Cell, 75, 887897.

154. Sorrell D.A, Chrimes D., Dickinson J.R, Rogers H.J, Francis D. (2005) The Arabidopsis CDC25 induces a short cell length when overexpressed in fission yeast: evidence for cell cycle function. New PhytoL, 165, 425-428.

155. Soyano T., Nidshihama R., Morikiyo K., Ishikawa M., Machida Y. (2003) NQKl/NtMEKl is a MAPKK that acts in the NPK1 MAPKKK-mediated MAPK cascade and is required for plant cytokinesis. Genes Dev., 17, 1055-1067.

156. Sozzani R., Cui H., Moreno-Risueno M.A., Bush W., Van Norman J.M., Vernoux T., Brady S.M., Dewitte W., Murray J.A.H., Benfey P.N. (2010) Spatiotemporal regulation of cell-cycle genes by SHORTROOT links patterning and growth. Nature, 466, 128-132.

157. Spollen W.G., LeNoble M.E., Samuels T.D., Bernstein N., Sharp R.E. (2000) Abscisic acid accumulation maintains maize primary root elongation at low water potentials by restricting ethylene production. Plant Physiol., 122, 967-976.

158. Stepanova A.N., Hoyt J.M., Hamilton A.A., Alonso J.M. (2005) A link between ethylene and auxin uncovered by the characterization of two root-specific ethylene-insensitive mutants in Arabidopsis. Plant Cell, 17, 2230-2242.

159. Stepanova A.N., Robertson-Hoyt J., Yun J., Benavente L.M., Xie D., Dolezal K., Schlereth A., Jurgens G., Alonso J.M. (2008) TAA1-mediated auxin biosynthesis is essential for hormone crosstalk and plant development. Cell, 133, 177-191.

160. Stepanova A.N., Yun J., Likhacheva A.V., Alonso J.M. (2007) Multilevel interactions between ethylene and auxin in Arabidopsis roots. Plant Cell, 19, 21692185.

161. Suarez-Rodriguez M.C., Adams-Phillips L., Liu Y.,Wang H., Su S.H., Jester P.J., Zhang S., Bent A.F., Krysan P.J. (2007) MEKK1 is required for flg22-induced MPK4 activation in Arabidopsis plants. Plant Physiol, 143. 661-669.

162. Suzuki T., Miwa K., Ishikawa H., Aiba H., Mizuno T. (2001) The Arabidopsis sensor His-kinase, AHK4, can respond to cytokinin. Plant Cell Physiol42, 107113.

163. Swiatek A., Lenjou M., Van Bockstaele D., Inze D., Van Onckelen H. (2002) Differential effect of jasmonic acid and abscisic acid on cell cycle progression in tobacco BY-2 cells. Plant Physiol, 128, 201-211.

164. Szostkiewicz I., Richter K., Kepka M., Demrael S. , Ma Y., Korte A. Assaad F.F., Christmann A., Grill E. (2010) Closely related receptor complexes differ in their ABA selectivity and sensitivity. Plant J., 61, 25-35.

165. Taj G., Agarwal P., Kumar A. (2011) In-silico approaches for studying cross-talk of different kinases associated in diverse biological processes with their interacting substrates partners. J Proteomics Bioinform., 4, 091-097. '

166. Takatsuka H., Ohno R., Umeda M. (2009) The Arabidopsis cyclin-dependent kinase-activating kinase CDKF;1 is a major regulator of cell proliferation and cell expansion but is dispensable for CDKA activation. Plant J. 59. 475-187

167. Tanaka Y., Sano T., Tamaoki M., Nakajima N., Kondo N., Hasezawa S. (2005) Ethylene inhibits abscisic acid-induced stomatal closure in Arabidopsis Plant Physiol., 138. 2337-2343.

168. Tanaka Y., Sano T., Tamaoki M., Nakajima N., Kondo N., Hasezawa S. (2006) Cytokinin and auxin inhibit abscisic acid-induced stomatal closure by enhancing ethylene production in Arabidopsis. J. Exp. Bot. 57. 2259-2266.

169. The Arabidopsis Genome Initiative (2000) Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature, 408, 796-815.

170. Towbin H., Staehelin T., Gordon J. (1979) Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 76, 4350-4354.

171. Tyson J.J., Novak B. (2008) Temporal organization of the cell cycle. Curr. Biol., 18, 759-768.

172. Ueda J, Saito H, Watanabe H, Evers BM. (2005) Novel and quantitative DNA dot-blotting methods for assessment of in vivo proliferation. Am J Physiol., 288, 842-847.

173. Vandepoele K., Raes, J., De Veylder L., Rouze P., Rombauts S., Inze D. (2002). Genome-wide analysis of core cell cycle genes in Arabidopsis. Plant Cell, 14, 903916

174. Vanneste S., De Rybel B., Beemster G.T., Ljung K., De Smet I., Van Isterdael G., Naudts M., Iida R., Gruissem W., Tasaka M., Inze D., Fukaki H., Beeckman T. (2005) Cell cycle progression in the pericycle is not sufficient for

175. SOLITARY ROOT/IAA14-mediated lateral root initiation in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 17, 3035-3050.

176. Wang G., Kong H., Sun Y., Zhang X., Zhang, W., Altman N., de Pamphilis C.W., Ma H. (2004) Genome-wide analysis of the cyclin family in Arabidopsis and comparative phylogenetic analysis of plant cyclin-like proteins. Plant Physiol., 135, 1084-1099.

177. Wang H., Ngwenyama N., Liu Y., Walker J.C., Zhang S. (2007). Stomatal development and patterning are regulated, by environmentally responsive mitogen-activated protein kinases in Arabidopsis. Plant Cell, 19, 63-73.

178. Wang H., Zhou Y., Bird D.A, Fowke L.C. (2008) Functions, regulation and cellular localization of plant cyclin-dependent kinase inhibitors. J. Microscopy, 231, 234-246.

179. Wang P.-C., Du Y.-Y., An G.-Y., Zhou Y., Miao C„ Song C.-P. (2006) Analysis of global expression profiles of Arabidopsis genes under abscisic acid and H2O2 applications. J. Integr. Plant Biol. 48. 62-74.

180. West G., Inze D., Beemster G.T. (2004) Cell cycle modulation in the response of the primary root of Arabidopsis to salt stress. Plant Physiol., 135, 1050-1058.

181. Wrzaczek M., Hirt (2001) Plant MAP kinase pathways: how many and what for? Biol. Cell, 93, 81-87.

182. Wysocka-Diller J., Helariutta Y., Hukaki H., Malamy J., Benfey P.N. (2000) Molecular analysis of SCARECROW functions reveals a radial patterning mechanism common to root and shoot. Development, 127, 595-603.

183. Xu B.E., Lee B.H., Min X., Lenertz L., Heise C.J., Stippec S., Goldsmith E.J., Cobb M.H. (2005) WNK1: analysis of protein kinase structure, downstream targets, and potential roles in hypertension. Cell Res., 15, 6-10.

184. Xu J., Li Y.,Wang Y., Liu H., Lei L., Yang H., Liu G., Ren D. (2008) Activation of MAPKkinase 9 induces ethylene and camalexin biosynthesis and enhances sensitivity to salt stress in Arabidopsis. J. Biol. Chem., 283, 26996-27006.

185. Yoo S.-D., Cho Y.-H., Tena G., Xiong Y., Sheen J. (2008) Dual control of nuclear EIN3 by bifurcate MAPK cascades in C2H4 signalling. Nature, 451, 789-797.

186. Yoshida R., Hobo T., Ichimura K., Mizoguchi T., Takahashi F., Aronso J., Ecker J.R., Shinozaki K. (2002) ABA-Activated SnRK2 protein kinase is required for dehydration stress signaling in Arabidopsis. Plant Cell Physiol. 43, 1473-1483.

187. Zhang X., Dai Y., Xiong Y., DeFraia C., Li J., Dong X., Mou Z. (2007) Overexpression of Arabidopsis MAP kinase kinase 7 leads to activation of plant basal and systemic acquired resistance. Plant J., 52, 1066-1079.

188. Zhou Y„ Fowke L.C., Wang H. (2002) Plant CDK inhibitors: studies of interaction with cell cycle regulators in the yeast two-hybrid system and functional comparison in transgenic Arabidopsis plants. Plant Cell Rep., 20, 967-975.

189. Особая благодарность (Виктору Юрьевичу (ракитину, (Валерию (Владимировичу Харягину, Марине (Васильевне Серебряковой, Олегу Игоревичу %лычникову и Льву Ивановичу ОТатрушеву за помощь в проведении исследования.

190. Отдельно хочу поблагодарить моих родителей, Ольгу (Владимировну и Сергея Ивановича, за безграничное терпение и всестороннюю поддержку.