Влияние фитогормонов и водного дефицита на инициацию, рост клубней и активность белоксинтезирующей системы растений-регенерантов картофеля in vitro тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.12, кандидат биологических наук Мирзохонова, Гулби Олтибоевна

• Мирзохонова, Гулби Олтибоевна
• кандидат биологических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мирзохонова, Гулби Олтибоевна

Введение.стр.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Современное состояние и перспективы в области изучения гормонов растений.

1.2. Открытие мембранного рецептора цитокинина-сенсорной гистидиновой киназы.

1.3. Внутриклеточные рецепторы цитокинина.

1.4. Гены первичного ответа на цитокинин и регуляция их экспрессии.

1.5. Хлоропласты и цитокинины.

1.6. Культуры меристемы - основа «безвирусного» семеноводства картофеля.

1.7. Взаимосвязь Сахаров и гормонов.

1.8. Гормональный контроль формирования трансляционной системы растений.

1.9. Роль малых молекул РНК в регуляции физиолого-биохимических процессов растений.

Глава 2. Экспериментальная часть.

Материалы и методы.

Глава 3. Результаты исследований.

3.1. Содержание фотосинтетических пигментов у генотипов картофеля при культивировании в условиях in vitro.

3.2. Инициация и рост клубней регенерантов картофеля in vitro.

3.3. Синтез белков растений-регенерантов картофеля в процессе роста растений и инициации столоно-клубнеобразования in vitro.

3.4. Действие гормонов на трансляционную активность полирибосом и поли (А) последовательностей мРНК у регенерантов картофеля in vitro.

Глава 4. Действие водного стресса на содержание полирибосом растений-регенерантов картофеля.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние фитогормонов и водного дефицита на инициацию, рост клубней и активность белоксинтезирующей системы растений-регенерантов картофеля in vitro»

Актуальность работы. Достижения в области изучения генов, ответственных за определенные этапы развития растений их ответные реакции на стрессовые воздействия и генома растений в целом идут по нарастающей.

Познание молекулярно-физиологических механизмов адаптации растений в связи с изменениями условий внешней среды и их способности адекватно реагировать на эти изменения связано с пониманием точной и оперативной экспрессии генов. В ответ на действие экстремального фактора происходят адаптационные перестройки в растении с изменением интенсивности синтеза белков и их качественного состава (Thomashov, 1998; Плотников, 1992; Кулаева, Кузнецов, 2003).

При этом количественное изменение мРНК в клетке напрямую зависит от частоты транскрипции генов и от их процессинга в цитоплазме (Плотников, 1992; Johnson et al., 1998; Gutierrez et al., 1999).

Период полужизни индивидуальных мРНК в клетках растений в зависимости от процесса полиаделинирования может варьировать от нескольких минут до нескольких часов, поскольку нуклеотидная группа КЭП на 5-конце и поли (А)-последовательности на 3-конце защищают мРНК (эукариотических клеток) от деградации эндонуклеазами. Наличие поли (А)-последовательностей и их количество также является элементом вторичной структуры и внутренней стабильности мРНК (Ryazanov et al., 1991; Толкачева и др., 1996).

Известно, что неспецифическое увеличение трансляционной активности полисом под воздействием обезвоживания связано с увеличением доли тяжелых полисом (Ryazanov et al., 1991). Вместе с тем обнаружено, что увеличение трансляционной активности полисом в условиях холода и обезвоживания коррелирует с усилением экспрессии гена субъединицы а-фактора элонгации трансляции (Толкачева и др., 1996).

В других работах показано, что стабильность мРНК значительно меняется под влиянием света и засухи у проростков пшеницы (Плотников и др., 2000).

Таким образом, можно предположить, что модуляция стабильности мРНК, в стрессовых условиях является одним из главных факторов системы адаптации растений. Состояние мРНК и трансляционная активность разных классов полирибосом могут в определенной степени влиять на реализацию потенциала продуктивности растений.

В связи с этим мы провели работу по изучению влияния гормонов и углеводов на трансляционную активность полирибосом и поли (А)-последовательностей мРНК регенерантов картофеля в связи с их продуктивностью в системе in vitro.

Для сельскохозяйственных культур эти вопросы практически не изучены. Для этой цели растение картофеля in vitro является уникальным объектом, особенно в молекулярной биологии и биотехнологических исследованиях.

Имеются данные о взаимозависимости уровней регуляции клубнеобразования от гормональной и углеводной системы в культивируемой среде (Vreugdenhil, Helder 1992; Simkol994; Xin-Xu et al., 1998). Эти данные не всегда можно интерпретировать однозначно. Наиболее детально изучена роль гиббереллинов на рост столонов и ингибирующий процесс инициации клубней (Xin-Xu et al., 1998; Чайлахян, 1984; Ewing, 1995). Имеются противоречивые данные в изучении конкретной роли ауксинов и цитокининов в процессе клубнеобразования in vitro. Например, цитокинины инициировали рост клубней в изолированных столонах (Palmer, Smith, 1970). Вместе с тем, использование 6-БАП (6-бензиламинопурин) не повлияло на образование клубней (Xin-Xu et al., 1998). Добавление ИУКа у одних исследователей вызывало рост клубней (Me Grady et al., 1986), а у других оказывало ингибирующий эффект (Xin-Xu et al., 1998). Таким образом, имеющиеся данные о роли ауксинов и цитокининов в процессах инициации и роста клубней у изолированных систем растений картофеля не поддаются однозначной интерпретации, что и послужило задачей настоящей работы.

В процессе инициации и роста клубней картофеля, по всей вероятности происходит поэтапная экспрессия генов, которые регулируются углеводами и гормонами, по всей вероятности, ведущую роль играет поэтапная экспрессия генов, которые регулируются гормонами (Алиев, 1998).

В последнее время особое влияние исследователей обращено на принципы регуляции продукционного процесса и защитные реакции растений картофеля при стрессовых воздействиях, особенно фитопатогенов и водного дефицита, физиолого-биохимические основы которых далеко не полностью изучены. Одним из подходов является получение мутаций у растений картофеля путем воздействия различными стрессовыми факторами на клеточном уровне, тем или иным образом затрагивающего защитные механизмы - например, к болезням (Delaney, 1997), высоким температурам (Давлятназарова и др., 2003). Другим подходом является получение трансгенных растений, проявляющих повышенную устойчивость к фитопатогенам (Somssich, Hahlbrock, 1998), вирусам (Keen, 1992; Захарьев и др., 1989), гормонам (Аксенова и др., 1999), осмоустойчивость (Kavi Kishor et al., 1995) и т.д.

Контроль за активностью гена может осуществляться на различных уровнях: транскрипции, трансляции, процессинга, транспорта, деградации мРНК и белка. Исследование регуляции генов затруднено несовершенными методиками количественного и качественного анализа функции генов и, самое главное, отсутствием модельных систем растений. С этой точки зрения пробирочные регенеранты картофеля являются удобной модельной системой, позволяющей исследовать роль фитогормонов в регуляции роста и развития, определять устойчивость к стрессовым воздействиям и открывают возможность изучения их функциональной роли на уровне молекулярно-физиологических процессов, в клетках растений.

В литературе имеются противоречивые сведения, свидетельствующие об участии фитогормонов в развитиии стрессового ответа (Salah,Tardieu, 1996; Maleck, Lawton, 1998; Kudoyarova et al., 1998), однако ничего не известно о механизме этого процесса. Один из подходов, с помощью которого можно изучать роль фитогормонов в процессах роста, развития и стрессового ответа, является использование устойчивых к стрессовым факторам генотипов растений с измененой экспрессией гиперчувствительных генов к высокой температуре (Авганова и др., 2006)

В настоящее время еще рано говорить о конкретных механизмах действия гормонов в переключении множественных генов, экспрессия которых регулирует процессы роста, развития и продуктивности растений. Известно, что цитокинины играют нетолько регуляторную роль но и в определенных условиях определяют устойчивость растений и некоторые стрессовые факторы (Thomas et al., 1999). В последних работах, имеются сведения о том, что гормоны в сочетании с углеводами регулируют ход клубнеобразования картофеля in vitro (Аксенов и др., 2000; Назарова и др., 2004), где возможно важную роль в этих процессах играет повседневное экспрессии генов, которая также слабо изучена. Однако конкретные механизмы действия гормонов и углеводов в процессе микроклубнеобразования не достаточно изучено. Не ясно их молекулярная и физиологическая основа. По этой причине познание молекулярно-биологических механизмов взаимодействия гормонов и углеводов в процессе роста, развития и клубнеобразования картофеля и их физиологической основы на удобном объекте как растений-регенерантов, имеют общебиологическое значение и являются актуальной задачей.

Цель и задачи работы. Цель настоящей работы - изучение влияния фитогормонов и водного стресса на инициацию и рост клубней, синтез белков, формирование полирибосомных комплексов и поли (А)-содержащих РЖ в процессе роста и развития регенерантов разных генотипов картофеля in vitro.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

• выявление оптимальных условий микроклубнеобразования растений-регенерантов картофеля in vitro;

• изучение поли (А)-содержащих РНК при гормональном воздействии на различных стадиях клубнеобразования растений-регенерантов картофеля in vitro',

• изучение полирибосом регенерантов картофеля in vitro в условиях температурного и водного стресса;

• определение содержания фотосинтетических пигментов при гормональном воздействии на регенеранты картофеля in vitro;

• изучение содержания и активности рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы (Рубиско) регенерантов картофеля in vitro при температурном и водном стрессе.

Научная новизна. Отчетливо проявились различия в регуляции фазы инициации и фазы роста клубней при использовании ауксинов и цитокининов в культуральных средах выращивания растений картофеля in vitro. Фаза инициации и фаза роста клубней независимо от генотипов картофеля при более высокой концентрации фитогормонов ускоряются при более низком содержании сахарозы в культуральной среде и, наоборот, при низких концентрациях гормонов инициация происходит при более высоком содержании сахарозы в системе in vitro. Регуляция этих процессов связана с активной экспрессией генов и появлением новых белковых компонентов. Влияние фитогормонов на сырую массу клубней (урожай) было эффективным при действии кинетина на рост и НУК на инициацию образования клубней. На начальных этапах инициации столонов доля поли (А)+ последовательностей мРНК выше, чем поли (А)++ мРНК. В период закладки и активного роста клубней наблюдается увеличение доли поли (А)++ мРНК. Количество поли (А)+ содержащих мРНК в эти периоды клубнеобразования не изменяется. Следовательно, на разных этапах формирования клубней проявляется активность разных по набору групп генов. В период инициации столонов и закладки клубней активную роль играют группы генов с короткими поли (А)+ последовательностями мРНК. В фазе интенсивного роста участвуют другие гены- с большим набором поли (А)44" последовательностей мРНК.

Практическая значимость работы. Содержание полирибосомных комплексов можно использовать как тест на действие дефицита воды на экспрессию генома и, возможно, стрессов вообше. При получении микроклубней in vitro большое значение имеет соотношение фитогормонов и сахарозы. Разработана биотехнология получения микроклубней картофеля больших размеров с использованием пробирок больших размеров.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены/ представлены на следующих конференциях и симпозиумах:

• Актуальные проблемы и перспективы развития физиологии растений, Душанбе 2004;

• International symposium Transgenic plants and biosafety, Moscov, 2004;

• Республиканский симпозиум «Экономика и наука Горно-Бадахшанской автономной области: прошлое, настоящее, будущее», Хорог, 2005;

• Научно-практическое совещание «Использование оздоровленного материала в семеноводстве картофеля», Муминабад, 2005;

• Международная конференция «Физиологические и молекулярно-генетические аспекты сохранения биоразнообразия», Вологда, -Россия 2005г;

• International Congress BioVision Alexandria, 2006.

Структура и объем работы: Работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (3 главы), выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 129 стр., содержит 24 рисунка, 9 таблиц. Количество цитированных источников 137.

Публикации. По материалам диссертаций опубликовано 10 работ.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Мирзохонова, Гулби Олтибоевна

Выводы

1. У растений-регенерантов картофеля в системе in vitro при действии водного дефицита происходит деградация полирибосом, которые являются одним из первичных, чувствительных к водному дефициту (обезвоживанию) звеньев белок-синтезирующих систем растений. При устранении водного дефицита содержание полирибосом восстанавливается до определенного уровня. Это восстановление усиливается при наличии в среде цитокинина.

2. Водный стресс вызывает реорганизацию фермент-мембранных фотосинтетических комплексов, замедляет скорость фермент-субстратных взаимодействий и изменяет направленность их функций (на примере Рубиско).

3. Разное сочетание концентрации сахарозы (5-9 %) и фитогормонов (0,11,0 мг/л НУК; 0,1-1,0 мг/л кинетина) приводит к изменению уровня содержания фотосинтетических пигментов в растениях-регенерантах картофеля в системе in vitro. Их действие на содержание фотосинтетических пигментов является высокоспецифичным и зависит от генотипа растений.

4. Между содержанием полирибосом и состоянием фермент-мембранного комплекса (Рубиско) имеется прямая зависимость, и этот процесс находится в корреляции с водным гомеостазом растительной клетки. На общее содержание фермент - мембранного комплекса и полирибосом большое влияние оказывают фитогормоны. Высокое содержание сахарозы в культуральной среде вызывает диссоциацию полирибосом.

5. Инициация и рост клубней in vitro независимо от генотипов картофеля при повышенных концентрациях фитогормонов ускоряются при низком содержании сахарозы в культуральной среде и, наоборот, при низких концентрациях гормонов инициация происходит при более высоком содержании сахарозы.

6. Количество и масса образующихся клубней зависит от объема используемых в опытах пробирок. При культивировании регенерантов в пробирках с большим объемом (32 мм) количество образовавшихся клубней доходило до 27 штук. Средняя их масса соответственно уменьшалась. Максимальная масса клубней достигала 750 мг (сорт Жуковский ранний) и 260 мг (у ТУ-растений-регенерантов). Размер и количество клубней у растений имеет генотипический характер и проявляется независимо от использования при культивировании регенерантов картофеля in vitro фитогормонов.

7. Белки на ПААГ у растений-регенерантов картофеля распределялись в диапазоне от 10 до 90 кД. Интенсивность этих белковых зон неодинакова в разных фазах развития растений. Они более интенсивны в фазе столоно-клубнеобразования по сравнению с фазой роста растений. В фазе столоно-клубнеобразования появляется ряд других белковых компонентов, которые не заметны в фазе роста растений. К ним относятся белки, расположенные в области 45 и 29 кД, и белки с молекулярной массой 57кД.

8. Характер изменения поли (А)-содержащих мРНК по мере формирования клубней в условиях in vitro не одинаков. На начальных этапах инициации столонов доля поли (А) + последовательностей мРНК выше, чем поли (А)++ мРНК. В период закладки и активного роста клубней наблюдается увеличение доли поли (А)"1"1" мРНК. Количество поли (А)+ содержащих мРНК в эти периоды клубнеобразования не изменяется. Следовательно, на разных этапах формирования клубней проявляется активность разных по набору групп генов. В период инициации образования столонов и закладки клубней активную роль играют группы генов с короткими поли (А)+ последовательностями мРНК, в фазе интенсивного роста участвуют другие гены- с большим набором поли (А)++ последовательностей мРНК.

9. В процессе инициации и роста клубней в системе in vitro функционируют разные по длине поли (А)-последовательности мРНК. Их трансляционная активность зависит от гормонов, на действие которых влияет доза углеводов в культуральной среде выращивания регенерантов.

Заключение

Регенеранты, полученные при глубоком температурном (45°.47°С) воздействии имели разную чувствительность к цитокинину, ауксину и содержанию сахарозы в культуральной среде. Более того регенеранты полученные при неглубоком воздействии температуры (до 41°С) со временем теряли приобретенные признаки (Давлятназарова и др., 2003). Растения-регенеранты, полученные при воздействии высокой температуры

45°.47°С) имели иные морфофизиологические характеристики. У них листья были опушенные, плотные, с коричневатым оттенком и имели компактный рост. Было отмечено высокое накопление пролина при повторном воздействии температурного фактора. Эти признаки сохранялись в течении ряда поколений и испытаны в полевых условиях. Из всех полученных линий (их было 7), преспективными оказались две линии, отмеченные нами линии А и Б, отличающихся по урожайности и по потребности к сахарозе в системе in vitro.

Исходя из этих показателей, можем сделать предположение, что глубокий температурный шок (45°.47°С) вызывает необратимую мутацию, которая имеет ряд агрономически полезных признаков, хотя действие глубокого шока на растения как мутагенный фактор интерпретируется в литературе неоднозначно.

Всегда считалось, что температурные воздействия не приводят к мутации и являются не мутационными факторами. Изменения, вызванные температурой (тепловой шок), приводят к включению соответствующих модификаций геномных систем ответа, которые исчезают при возврате к исходной температуре (Morimoto, 1993). Вместе с тем, после открытия мобильных генетических систем (МГЭ) стало ясно, что инсерции и эксцизии МГЭ в кодирующих и регуляторных зонах генов могут вызывать их генетическую изменчивость. Показано, что перемещение МГЭ оказывает влияние на функции отдельных мендельских генов (Arkhipova et al., 1995). Было найдено, что инсерции МГЭ в известные гены объясняются видимой генетической изменчивостью, т.е. инсерционный мутагенез оказался новым и весьма важным источником изменчивости мендельских генов у эукариотических объектов (Charlesworth, Langley, 1989).

В последних работах было обнаружено, что тепловой шок не является мутагенным, но его влияние осушествляется опосредованно через индукцию транспозиции МГЭ (Васильева, Ратнер, 2000). В других работах отмечено, что действие теплового шока (глубокого) напоминает результаты действия у-облучения (Васильева и др., 1998). Это говорит о том, что индуцированная изменчивость полигенов после действия немутагенного фактора - теплового шока (глубокого) - сравнимы с изменчивостью после действия у-облучения, которое является классическим мутагенным фактором. Возможно, главный механизм действия высокой температуры тоже связан с инсерциями копий МГЭ. Таким образом, эти исследования указывают на то, что у-облучение в отличие от воздействия теплового шока, кроме перемещений МГЭ, индуцирует двухцепочные разрывы ДНК. Тепловой шок также как и у-облучение могут являтся мутагенным фактором проявляющимся посредством МГЭ, поэтому эти признаки могут являтся наследственно-направленными.

Устойчивость растений к стрессовым экологическим факторам среды является сложным молекулярно-генетическим процессом, связанным с изменением синтеза многих белков и их качественного состава в клетках растений. Нормальный рост и развитие растений в экстремальных условиях зависит от их способности адекватно реагировать на изменение внешних условий, от точной и оперативной регуляции экспрессии многих генов. Количество и качество мРНК также зависит как от частоты транскрипции гена, так и от нормы распада мРНК в составе полирибосомных комплексов.

Таким образом, можно предположить, что модуляция стабильности мРНК, в стрессовых условиях является одним из главных факторов системы адаптации растений. Состояние мРНК и трансляционная активность разных классов полирибосом могут в определенной степени влиять на реализацию потенциала продуктивности растений при воздействии эколлогического стресса.

Разделение суммарной РНК с помощью ступенчатой аффинной хроматографии на поли (У)-Сефарозе позволило оценить долю поли (А)++- и поли (А)+- последовательностей мРНК от общей суммы РНК клеток при различных условиях культивирования регенерантов в условиях in vitro. Этот показатель достаточно полно отражает уровень эффективности экспрессии той или иной группы генов в зависимости от условий воздействия на расстения.

Наличие гормонов и углеводов приводит к увеличению содержания поли (А)-последовательностей в разной степени.

Следует отметить, что действие углеводов оказалось более сложным, чем мы предполагали. При увеличении концентрации углеводов в культуральной среде происходит резкое уменьшение содержания в клетке поли (А)-последовательностей мРНК, усиливается диссоциация полирибосом. Нарушение посттранскрипционного процесса не компенсируется дозой гормонов. Возможно, нормальный ход транскрипционного и трансляционного процесса в клетке регулируется определенным соотношением гормонов и углеводов, нарушение которого приводит к изменению экспрессии генов. Кроме того, мы обнаружили факт обратной зависимости действия гормонов и углеводов на инициацию дифференцировки стволовых клеток, и полученные результаты о разной экспрессии генов в онтогенезе растений свидетельствуют о том, что активация морфогенетической потенции стволовых клеток начинается с накоплением физиологически значимой дозы гормонов и углеводов в клетке.

Экологические и физиологические факторы существенно влияют на формирование полирибосом и фермент-мембранного комплекса фотосинтеза.

Накопление мембраносвязанных Рубиско тесно связано с формированием полирибосомного материала в клетке. Усиление образования полирибосом сопровождается увеличением процентного содержания мембраносвязанного Рубиско и, наоборот, уменьшение полирибосом приводит к снижению доли этой формы фермента хлоропластов. Взаимосвязь полирибосом и ферментных комплексов хлоропластов напрямую зависит от состояния водного гомеостаза тканей растений.

На общее содержание фермент-мембранного комплекса и полирибосом большое влияние оказывают фитогормоны. Так, например, при добавлении в среду выращивания регенерантов в условиях in vitro БАП происходит увеличение не только доли полирибосом, но и содержания мембранно-ферментного комплекса хлоропластов (Рубиско).

Таким образом, полирибосомы являются одним из первичных, чувствительных к водному дефициту (обезвоживанию) звеньев белок-синтезирующих систем растений.

Экспериментальные результаты дают основание высказать мысль о том, что водный стресс вызывает декомплектизацию фермент-мембранных фотосинтетических комплексов, замедляет скорость фермент-субстратных взаимодействий и изменяет направленность их функций (на примере Рубиско) и в комплексе составляет важнейший элемент адаптационного механизма в условиях стресса, так как при водном дефиците изменяется содержание полирибосом в зависимости от продолжительности воздействия водного стресса. При устранении водного дефицита содержание полирибосом восстанавливается до определенного уровня. Это восстановление усиливается при наличии в среде БАП (6-бензиламинопурин).

Более того, предпологается, что полирибосомная система адекватно реагирует на изменение концентрации азона, Иф-радиации радиоактивности в биосфере, это дает возможность использовать изменение полирибосомных комплексов растений для глобального анализа экспрессии генов в связи с изменением экологических условий. В связи с этим горные зоны Таджикистана является есстественной лабораторией для проведения мониторинга растений - изменения компонентов биосферы и исспользования их для долгосрочного прогнозирования изменения состояния растений под воздействием климата и для настоящих нужд человека.

Морфогенетическая характеристика каллусогенеза картофеля в зависимости от температурного режима культивирования.

Варианты Масса каллусов, мг Размер каллусов, мм цвет консистенция эмбриогенный неэмбриогенный

1. 37°С 99±5 6,2±0,1 Зеленовато желтый Крупные бугорчатые образования 41 59

2. 41°С 48±0,6 5,0±0,2 Светло желтый Зернистые образования 33 67

3. 45°С 31±0,5 4,1±0,2 Коричневато желтый Рыхлые, зернистые образования 17 83

4. 47°С 18±0,4 3,4±0,2 Коричневато желтый Мелкие, зернистые образования 14 86

Удалось получить большое разнообразие каллусов, при различных температурных режимах, отличающихся между собой по морфологическим признакам. Существенные различия обнаруженны по размеру, массе, цвету, консистенции и морфогенетической потенции. Наиболее морфогенными оказались каллусы с зеленовато-желтым или светло-желтым оттенком, имеющие зернистые, крупные, бугорчатые образования.

Каллусы, имеющие коричневато-желтый цвет с мелкозернистым или рыхло-зернистым образованием имели низкую эмбриогенную потенцию (всего 14-17%).

Обобщая результаты этих экспериментов следует указать, что каллусы, образовавшиеся при различных температурных условиях обладают разным эмбриогенным потенциалом, различающимся по ряду морфологических показателей. Образование эмбриогенных структур и переход к органогенезу зависит от многих факторов, таких как соотношение гормонов, углеводов, генотипа и др.

Так, по данным Б.Г. Анненкова и Т.А. Белуги (1991) обнаружили, что каллусообразование у картофеля имеет сортовую специфичность и отзывчивость к цитокинину (кинетину), а также имеет сезонную зависимость. По утверждению И.М.Сурикова (1983) эмбриогенетическая активность каллусов зависит от длительности эксплатации сортов в производстве. Он пологает, что в процессе эксплуатации сортов происходит постепенная утрата способности генотипа к регенерации из каллусов. Сортоспецифичность по регенерационной способности отмечена в работе ДЖ. Опатрна (Opatrna et.al.,1992), где отмечено различие между сортами по интенсивности каллусообразования и регенерации растений. Влияние генотипа на процессы каллусогенеза и их пролиферации с образованием растений отмечены в культуре in vitro для других культур (Рахимбаев и др., 1992; Карабаев и др., 1996,2004).

Существует и другая точка зрения, согласно которой каллусообразование и его пролиферация не является существенным фактором, зависящим от генотипа (Гибари и др., 1989). Они считают, что каллусообразующая способность скорее в значительной степени зависит от условий культивирования и происхождения инициальных клеток. Способности эксплантов определенного генотипа реагировать на условия культивирования зависит от нормы реакции генотипа на конкретные условия среды. Поэтому при изменении условий культивирования эксплантатов эта норма реакции может изменится следующим образом:

• При гетерогенности исходного экспланта на путь пролиферации каллуса могут вступить клетки других сопутствующих тканей, принципиально различающихся по своим морфогенетическим потенциям.

• При однообразии клеток исходного экспланта под действием факторов (компонентов) культивирования могут экспрессироваться ранее «спящие» или могут ингибироватся ранее активные гены.

По этим причинам, для любого генотипа можно подобрать такие условия, при корорых частота каллусогенеза и его пролиферации будут высокими.

Морфогенез каллусов должен завершатся формированием микрорастений in vitro с тонким стеблем, слабой корневой системой и нежными листьями. Учитывая тотипотентность растений, предложены методы ускоренного размножения in vitro. В 1970г. Р.Г. Бутенко и Г.Н. Винклером был предложен метод микрочеренкования in vitro для картофеля, котрый получил в дальнейшем широкое распространение (Бутенко, 1970, 1979, 1990 ). Технология микроразмножения картофеля широко практикуется при ускоренном размножении растений, свободных от вирусов и патогенов (Алиев и др. 1997; Муминджанов, 2000, 2003). В настоящее время метод микроклонального размножения используется не только в научных исследованиях, но и является объектом производства и торговли и насчитывает более 200 видов растений (Jones, Petolino, 1987; Глеба, 1996). Метод ускоренного микроразмножения на комерческой основе используется для такие культур, как картофель, масличная пальма, кокос, финиковая пальма, какао, сахарный тросник, киви и многое другое.

Однако достигнутые успехи в микроклональном размножении, обусловленны, прежде всего успехом эмперического подхода поиска подходящих компонентов питательных сред и режимов культивирования, а не углубленными, целенаправленными молекулярно-физиологическими исследованиями, которые привели бы к оптимальным решениям (Иванов, 2002, 2004).

Молекулярно-физиологические вопросы каллусогенеза, пролиферации каллусов и регенерации растений нуждаются в углубленом исследовании, связанном с решением механизма направленной дифференциации и ростовых процессов, обуславливающих получение клонов, устойчивых к стрессовым факторам среды и высокой продуктивностью.

Отношение поли (А)*"1" к поли (А)+-последовательностям мРНК у контрольного варианта составляет 0,4. Добавление кинетина в культуральную среду незначительно повышает отношение этих форм мРНК и соответствует 1,4 при добавлении НУК в культуральную среду отношение поли (А)*"1" к поли (А)+-последовательности составляет 8,2 а при совместном использовании кинетина и НУК в культуральной среде это значение несколько увеличивается и составляет 5,9.

Следует особо отметить, что степень полиаденилирования мРНК под действием гормонов зависит от наличия в культуральной среде углеводов (5%). Напротив, при отсутствии или низкой концентрации углеводов (1-2 %) в культуральной среде степень полиаденилирования мРНК остается низкой, т.е. доля длинных поли (А^-последовательностей не увеличивается даже в фазе активного роста клубней. Обшее содержание поли (А) РНК колеблется от 1 до 3 % в зависимости от наличия гормонов при оптимальной концентрации сахарозы (5%), необходимой для активного клубнеобразования.

Гексокиназный путь метаболизма углеводов

Альдегиды глюкоза

• Изменение баланса ауксин/цитокинин

• Метаболизм углеводов

• Изменение экспрессии генов

• Морфогенетический потенциал клетки, ткани растений - путем направленной диференцировки

Рис. 24. Схема роли углеводов в процессах морфогенеза растений картофеля

Следует отметить, что действие углеводов оказалось более сложным, чем мы предполагали (рис. 24). При увеличении концентрации углеводов в культуральной среде происходит резкое уменьшение содержания в клетке поли (А)-последовательностей мРНК, усиливается диссоциация полирибосом. Нарушение посттранскрипционного процесса не компенсируется дозой гормонов.

Возможно, нормальный ход транскрипционного и трансляционного процесса в клетке регулируется определенным соотношением гормонов и углеводов, нарушение которого приводит к изменению экспрессии генов. Так, например, при добавлении в среду выращивания регенерантов в условиях in vitro цитокинина происходит увеличение не только доли полирибосом, но и содержания мембранно-ферментного комплекса хлоропластов (Рубиско). Формирование полирибосом и ферментных комплексов не является сортовым признаком, т.к. достоверная разница между сортом Жуковский ранний и ТУ-линией по этим физиологическим показателям практически не обнаруживается.

Эти результаты позволяют предполагать, что имеется тесная связь этой формы полирибосом с синтезом компонентов мембранно-ферментных комплексов, так как наблюдается одномоментное уменьшение содержания ферментных комплексов и полирибосом в тканях растений при водном стрессе, и таким путём в клетке происходит адаптационный процесс на уровне фермент-мембранных комплексов при различных стрессовых ситуациях. Эти результаты требуют глубоких дальнейших исследований.

Итак, экспериментальные результаты дают основание высказать мысль о том, что водный стресс вызывает декомплектизацию фермент-мембранных фотосинтетических комплексов, замедляет скорость фермент-субстратных взаимодействий и изменяет направленность их функций (на примере Рубиско) и в комплексе составляет важнейший элемент адаптационного механизма в условиях стресса, так как при водном дефиците изменяет содержание полирибосом в зависимости от продолжительности воздействия водного стресса. При устранении водного дефицита содержание полирибосом восстанавливается до определенного уровня. Это восстановление усиливается при наличии в среде культивирования растений-регенерантов цитокинина.

Полученные экспериментальные результаты показывают, что различные фазы ростовых и генеративных процессов требуют экспрессии разных генов, индукции которых теснейшим образом связанны с дозой фитогормонов и углеводов. Повышенные концентрации этих компонентов в культуральной среде приводят к изменению функции геннов и, следовательно, нарушеннию ростовых и репродуктивных процессов регенерантов in vitro и, возможно, растений вообще. Что требует глубокого экспериментального анализа.

О конкретном механизме мы точно не знаем. Мы надеемся, что в будущем с использованием новых методов (PCR) найдем ответ на эти вопросы. Предполагаем, что взаимодействие гормонов и углеводов может происходить путем «взаимовлияния», способствующего проведению сигнала фитогормонов по мембранной системе и, таким образом, могут регулировать продуктивность растений in vitro, а возможно и in vivo.

Углеводы в свою очередь как и фитогормоны обладают способностью, быть на определенном этапе инициации и роста клубней регуляторами транскрипции отдельных генов. В пользу этого предположения свидетельствуют, обнаруженные различные поли (А)-содержащие РНК в процессе инициации и роста клубней in vitro в зависимости от дозы углеводов. Необходимо, также предположить, что взаимодействия фитогормонов и углеводов может происходить и путем «взаимовлияния», способствующей при проведении сигнала фитогормонов и углеводов. Косвенным подтверждением могут служить полученные нами результаты об обратном влиянии гормонов и углеводов в процессе инициации и роста клубней, где обнаруженно, что при высокой концентрации фитогормонов активная экспрессия функции генов инициации и роста клубней происходит при низком содержании углеводов или наоборот, при высоком содержании углеводов эти процесссы требуют низкого содержания гормонов. Эта проблема в последние годы является предметом многих научных лабораторий, дальнейшие исследования которых проливает свет о комплексной регуляции гормонов и углеводов в процессе роста, развития, устойчивости и урожайности растения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Мирзохонова, Гулби Олтибоевна, 2006 год

1. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х. Индексы фотосинтеза в селекции хлопчатника. Изд-во "Дониш". Душанбе, 2001. С. 267.

2. Авганова Х.Х., Мирзохонова Г.О., Назарова H.H., Салимов А.Ф., Алиев К.А. физиолого биохимические особенности температуроустойчивых растений-регенерантов картофеля / Докл. АН РТ. 2006. №5

3. Альберте Б., Брей Д., Пьюне ДЖ., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. Из-во «Мир» М:, 1998. т. 2. с. 313 (с.234).

4. Алиев К.А., Насыров Ю.С., Васильева В.Н. Свойства свободной и мембранносвязанной РБФ-карбоксилазы-оксигеназы в процессе биогенеза хлоропластов // Физиология растений, 1984. Т. 31, вып. 1. С. 124.

5. Алиев К.А., Васильева В.Н. Физиология растений. - 1976, т.23. -С.786-792.

6. Алиев К.А., Каримов Б.К. Возделывание оздоровленного картофеля в Таджикистане//Дониш, 1996. 72с.

7. Алиев К.А. Молекулярные механизмы биогенеза хлоропластов / Дониш Душанбе, 1997. 74с.

8. Алиев К.А. Молекулярные механизмы биогенеза фотосинтетического аппарата растений, Душанбе, «Дониш», 1998. 72с.

9. Ананиев Е., Шакирова Ф.М., Клячко Н.П., Кулаева О.Н. Влияние цитокинина полисом из предшествующих мРНК и рибосом // Докл АН СССР, 1980. Т.255. с.508-510.

10. Анненков Б.Г., Белуга Т.А. Каллусообразование у сортов картофеля / Докл. ВАСХНИЛ, 1991. №3. С.14-16.

11. Бабаджанова М.А., Бабаджанова М.П., Алиев К.А. Свободный и мембраносвязанный мультиферментные комплексы цикла Кальвина листьев хлопчатника. // Физиология растений, 2002г, т.43. с.663-669.

12. Бобохонов P.C. Содержание и активность рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы у оздоровленных растений картофеля в связи с их продуктивностью // Автореферат канд. дисс. Душанбе, 1999. 22с

13. Бровко Ф.А., Заграничная Е.К., Бозиев Х.М., Каравайко H.H., Селеванина С.Ю., Кулаева О.Н. Выделение и характеристикацитокинин-связывающего белка и этилированных проростков кукурузы// Физиология растений, 1996. Т.43. С.533-540.

14. Бутенко Р.Г. Тотипотентность растительной клетки и культуры тканей культура изолированных органов, тканей и клеток растений / М.: Наука, 1970. С.84-91.

15. Бутенко Р.Г., Кучко А.А. Получение межвидового соматического гибрида картофеля методом слияния изолированных протопластов // Докл. АН СССР, 1979. Т.247. № 2. С.491-495.

16. Бутенко Р.Г. Некоторые физиологические проблемы при культивировании in vitro картофеля // В кн.: Регуляция роста и развития картофеля / М., 1990. С.88-98.

17. Васильева JI.A., Бубеньщикова Е.В.,Ратнер В.А. Новое подтверждение явления индукции транспозиции МГЭ тяжелым тепловым шоком // Генетика, 1998. Т.34. № 9. С.1243-4250.

18. Васильева Л.А., Ратнер В.А. Тяжелый тепловой шок (ТТШ) индуцирует генетическую изменчивость полигенной системы количественного признака у дрозофилы // Генетика, 2000. Т.36. № 4. С.493-499.

19. Глеба Ю.Ю. Биотехнология растений // Соросовский образовательный Журнал, 1998. №6. С.3-8.

20. Гришунина Е.В., Сергеев Л.И., Гукасян И.А., Романов Г.А. «Углеводный метаболизм в процессе клубнеобразования у трансгенного картофеля» // Материалы Междун. симпозиума «Физиология трансгенного растения и проблемы биобезопастности» / М:, 2004 г. стр. 34.

21. Давлятназарова 3. Б., Алиев К.А., Бабаджанова М.П., Авганова Х.Х. Получение линий картофеля, устойчивых к высокой температуре, с использованием методов биотехнологии // Док. АН РТ, 2003. № 5-6. С.61-69.

22. Захарьев В.М., Гизатуллин Р.З., Шульга O.A., Катков B.C., Калинина Н.О., Тальянский М.Э., Атабеков И.Г., Скрябин К.Г. Создание трансгенных растений N. tabacum, устойчивых к Х-вирусу картофеля // Докл. АН СССР, 1989. Т.309. С.1241-1244.

23. Зыкин А.Г. Проблемы обеспечения России картофелем «вторым -хлебом». Вопросы картофелеводства. ВНИИКХ. Научные труды. М:, 2001. С. 13-18.

24. Иванов В.Б. Проблема стволовых клеток у растений // Онтогенез, 2002. Т.34. С.253-261.

25. Иванов В.Б. Меристема как саморегулирующаяся система: поддержание и ограничение пролиферации клеток // Физиология растений, 2004. Т.51. № 6. С.926-941.

26. Карабаев М. Культивируемые клетки пшеницы и кукурузы: физиологические и биотехнологические аспекты / Автореферат док. дисс. / Москва:, 1994. 49 стр.

27. Киль В.И., Бабишев В.А., Плотников В.К. Неспецифический прирост трансляционной in vitro активности полисом из проростков ячменя и пшеницы под действием стресса // Физиология растений, 1991. Т.32. С.730-735.

28. Кулаева О.Н. Цитоконины, их структура и функция. М.: Наука, 1973, 264с.

29. Кулаева О.Н., Кузнецов Вл.В., Кузнецов В.В. Индукция цитокинином активности нитратредуктазы в изолированных зародышах Agrostemma githagoll Физиология растений. 1978. Т.23. С.1255-1263.

30. Кулаева О.Н. Карликовые мутанты и их роль в «Зеленой революции» // Соросовский образовательный журнал, 2000. Т.6. № 8. С. 18-23.

31. Кулаева О.Н., Кузнецов В.В. Новейшие достижения и перспективы в области изучения цитокининов // Физиология растений, 2002, Т.49, № 4. С.626-640.

32. Лутова JI.A., Проворов H.A., Тиходеев О.Н., Тихинович И.А., Ходжайова JI.T., Шишкова С.О. Генетика развития растений. / СПб.: Наука, 2000. С.424-426.

33. Мирзохонова Г.О., Давлятназарова З.Б., Назарова H.H., Алиев К.А. Действие водного стресса на содержание полирибосом растений-регенерантов картофеля / Докл. АН РТ 2004, T.XLVII № 11-12, стр.70-79.

34. Морозова С.Е., Мелик-саркисов О.С. размножение безвирусного картофеля, полученными in vitro / Физиология растений, 1978, т.25, №2, с.373-378.

35. Муминджанов Х.А. Физиолого биотехнологический подход к селекции и семеноводству картофеля / Душанбе, 2003, 127стр.

36. Муминджанов Х.А. Селекция и семеноводство картофеля на основе физиологических тестов и методов клеточной биотехнологии: Автореферат дис.докт.с-х.наук / Душанбе, 2000. 51с.

37. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И., Кулаева О.Н., Гамбург К.З. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений / М.: ВО Агропромиздат, 1987. С.80-133.

38. Назарова H.H., Давлятназарова З.Б., Мирзохонова Г.О., Каримов Б.К., Алиев К.А. Образование столонов и микроклубней картофеля в зависимости от сроков посадки in vitro! Докл. АН РТ, 2004. Т. XLVII №11-12, стр. 92-102.

39. Назарова H.H., Мирзохонова Г.О., Алиева С.К., Каримов Б.К., Алиев К.А. Некоторые особенности образования столонов у картофеля in vitro. Известия АН РТ, 2005. №3-4(153). С.36-39.

40. Плотников В.К. Стабильность мРНК как фактор регуляции экспрессии генов в клетках эукариот // Успехи совр. Биол, 1992. Т.112. С. 186-199.

41. Плотников В.К., Бакалдина Н.Б., Новиков Б.Н., Алексеенко Ж.В. Постранскрипционная регуляция экспрессии генов растений: ряды индексов стабильности специфических мРНК in vitro и in vivo II Генетика, 1998. т. 34. с. 969-883.

42. Плотников В.К., Бакалдина Н.Б., Сметанин Д.В. Фотоиндуцированная модуляция стабильности мРНК фитохрома А у проростков пшеницы и ячменя // Физиология растений, 2000. Т. 47. С. 203-209.

43. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Механизмы регуляции роста растительных клеток // Биология развития растений / Под ред. Чайлахяна М.Х. и др. Л.: Наука, 1975. С Л11-125.

44. Получение безвирусного посадочного материала картофеля микроклубнями, индуцированными в культуре in vitro (Методич. рекоменд.) // Под редакцией А.Г. Шаповал ВНИИ ПМБиГ. Москва, 1985. 16 с.

45. Рахимбаев И.Р., Тивари Ш., Бишимбаева Н.К. Биотехнология зерновых Культур // Алма-Ата: Рылым, 1992. 240с.

46. Рахмихудоев Г. Свободные и мембраносвязанные рибосомы хлоропластов. Автореферат канд. дисс. Тбилиси, 1980. 24стр.

47. Роджер М.Джиффорд, Колин Л.Д. Дженкинс. Использование достижения науки о фотосинтезе в целях повышения продуктивности культурных растений. В кн.: Фотосинтез. М.:, 1987. Т.1. С.389-410.

48. Салимов А.Ф. Фотосинтетическая деятельность и донорно-акцепторные отношения в связи с продуктивностью оздоровленных растений картофеля // Автореферат канд. дисс. Душанбе, 1999. 24с.

49. Сатарова H.A. В сб.»Физиология засухоустойчивости растений.», Москва, Наука, 1971.

50. Селиванкина С.Ю., Каравайко H.H., Черепнева Г.Г., Прищепова А.Е., Кузнецов В.В., Кулаева О.Н. Биологически активный зеатинсвязывающий белок из хлоропластов листьев ячменя // ДАН, 1997. Т.356. С.830-832.

51. Селиванкина С.Ю., Каравайко H.H., Земляченко Я.В., Маслова Г.Г., Кулаева О.Н. Регуляция транскрипции рецептором цитокинина в системах in vitro II Физиология растений, 2001. Т.48. С.434-440.

52. Суриков И.М. Получение регенерантов и первичного клубневого каллуса картофеля и зависимости от сорта, состава среды и положения эксилонты // с-х. биология, 1983. № 6. С.13-15.

53. Тарчевский И.А., Андрианова Ю.Е. Содержание пигментов как показатель мощности развития фотосинтетического аппарата у пшеницы. Физиология растений, 1980. т.27. №2. с.341-347.

54. Толкачева Т.В. Карпычев Н.В., Эльдаров М.А., Скрябин К.Г. Роль G-белков в специфичности клеточного ответа: особенности строения и функционирования а-субъединицы // Мол. Биол, 1996. Т. 30. С. 10021014.

55. Хотилева JI.B., Лемеш В.А. фотосинтетические реакции хлоропластов в связи с гетерозисом. В кн.: биоэнергетические процессы при гетерозисе / Минск, 1991. С .116-151.

56. Чайлахян М.Х. Фотопериодическая и гормональная регуляция клубнеобразования у растений / М.: Наука, 1984. 69 с.

57. Чернобровкина М.А., Чернобровкин С.Л., Мартиросян Ю.Ц., Розанов В.В., Мелик-саркисов О.С. особенности выращивания микроклубнейкартофеля в биотехнологической системе / Сельскохозяйственная биология, 1994, №3, с.65-72.

58. Шлык A.A. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биохимические методы в физиологии растений / под. Ред. Павлиновой O.A. М.: Наука, 1971. С.154-171.

59. Шумный В.К. Генная и хромосомная инженерия для растений // соровский журнал 2003 стр

60. Archipova I.R., Lyubomirskaya N.V., Ilin Y.V. Drosophila retrotransposons. N.Y., Berlin e.a.: Springer-Verlag, 1995

61. Benkova E., Witters E., van Dongen W., Kolar J., Motyka V., Brzobohaty В., van Onckelen H.A., Machackva L. Cytokinins in tobacco and Wheat Chloroplasts. Occurrence and Changes Due to Light/Dark Treatment // Plant Physiol. 1999. V.121. P.245-251.

62. Bleecker A.B., Kende H. Ethylene: A Gaseous Signal Moleküle in Plants // Annu. Rev.Cell. Dev. Biol. 2000. V.16. P.l-18.

63. Borris H. Untersuchungen über Die Steuerung der Enzymaktivitüt in pflanzlichen Embryonen durchCytokinin // Wiss.Z.Univ.Rostock. Math.-naturwiss. Reihe. 1967. Bd. 16. S.629-639.

64. Bradford M.M. A Rapid and Sensitive Method of the Quantification of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein Dye Binding//Anal. Biochem. 1976. V.72. P.248-254.

65. Burkle L., Hibberd J.M., Quick W.P., Kuhn C., Hirner B., Frommer W.B. The IiT-Sucrose Cotransporter NtSUTl is Essential for Sucrose Export from Tobacco Leaves // Plant Physiol. 1998. V.l 18. P.59-68.

66. Charlesworth B., Langley C.N. The population genetics of Drosophila transposable elements // Ann. Rev. Genet. 1998. V.23. P.251-287.

67. Chen C.M. Biosynthesis and Enzymic Regulation of the interconversion of Cytokinin // Metobolis and Molecular Activis of Cytokinins / Eds GuernJ., Peaud-Lenoel C. Heidelberg: Spinger-Verlag, 1981. P.34-43.

68. Davies H.V., Sucar metabolism in stolon tips of potato during early tuberation // L. Planzenphysiol. 1984. Bd. 113. s. 377-381.

69. D'Agostino B., Deruere Y., Kieber J.J. Characterization of the Response of the Arabidopsis Response Regulation Gene Family to Cytokinin // Plant Physiol.2000. V.124. P.1706-1717.

70. Delaney T.P. Genetic Dissection of Acquired Resistence to Disease // Plant Physiol. 1997. V.l 13. P.5-12.

71. Ewing E.E. The role hormones in potato (Solanum tuberosum L.) tuberization (Plant Hormones, Physiology, Biochemistry and molecular Biology) Ed. Davies P.G. Dordrecht: Kluwer Acad. Hubl., 1995. p. 698724.

72. Feldman L.J. The generation and Elaboration of Primary Vascular Tissue Patterns in Roots of lea mays II Am. J. Bot. 1977. V.138. P.393-401.

73. Flores S., Tobin E.M. Cytokinin Modulation of LYCP mRNA Levels: The Involvement of Posttranscriptional Regulation // Plant Mol. Biol. 1998. V.l 1. P.409-417.

74. Gan S., Amasino R.M. Inhibition of Leat Senescence by Autoregulated Production of Cytokinin // Science. 1995. V.270. P. 1986-1988.113

75. Hall J.M., Couse J.F., Korach K.S. The Multifaceted Mechanisms of Estrogen Receptor Signaling // J.Biol.Chem.2001. V.276. P.36869-36872.

76. Harmey M.A., Croweley M.C., Clineh P.E.M. Effect of growth regulation on tuberization of cultured stem pieces of Solanum tuberosum // Eur.potato./ 1966. v. 9 p. 149-151.

77. Hussey G., Stacey N.I., Factor Affecing the formation of in vitro tubers of potato (solanum tuberosum L.)// Ann. Bot. 1995, v. 75, p. 565-578.

78. Hwang I., Sheen J., Two-Component Circuitry in Arabidopsis Cytokinin Signal Traduction//Nature. 2001. V. 413. P.383-389.

79. Inoue T., Higuchi M., Hshimato Y., Sekl M., Kobayashi M., Kato T., Tabata S., Shinozaki K., Kakimoto T. ^identification of CRE-1 as a Cytokinin Receptor from Arabidopsis|| Nature. 2001. V.409. P.1060-1063.

80. Ivanova M., Todorov I.I., Atanassova I., Dewitte W., van Onckelen H.A. Colocalization of Cytokinins with Proteins Related to Cell Proliferation in Developing Somatic Embrios of Dactylis glomerata L.// J.Exp. Bot. 1994. V.45. P.1009-1017.

81. Ivanov V.B. Temporal Control of Root Meristematic Cell Transition to Elongation and Differentiation / Abst. Botanikertagung. 2002. P.29.

82. Iwamura A., Hanaki N., Umeda H., Nakamura A., Suzuki T., Ueguchi C., Mizuno T. Response Regulators Implicated in His-to-Asp Phosphotransfer Signaling in Arabidopsis // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1998. V.98. V.95. P.2691-2696.

83. Gutierrez R.A., Gustavo C.M., Green P.J. Current perspectives on mRNA stability in plants: Multiple levels and Mechanisms of control// Trends Plant Sci. 1999. V. 4. p. 429-438.

84. Johnson M.A., Baker E.J., Colbert J.T., Green P.J. Determinal of RNA stability in plants//Mechanisms determing mRNA Stability and Translation in Plants/Egs. Bailey-Serres J., Gallie D.R.N.Y.: Amer. Soc. Plant Physiol. 1998. P. 40-53.

85. Jones A.M., Petolino J.F. Effekts of donor plant genotype and growth environment on anther culture of softred winter wheat (Triticum aestium L.) // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 1987. V.8. P.215-223.

86. Kakimoto T. Plant Cytokinin Biosynthetic Enzymes as Dimethylallyl Diphosphat: ATP/ADP Isopentenyl-transferases // Plant Cell Physiol. 2001. V.677-685.

87. Kavi Kishor P.B., Hong Z., Miao G.-H., Hu C.-A.A., Verma D.P.S. Overexpression of A'-Pyrrolin -5-Carboxylate Synthetase Increase Proline Production and Confers Osmotolerance in transgenic Plants // Plant Physiol. 1995. V.108. P.1387-1394.

88. Keen N.T. The Molecular Biology of Disease Resistance // Plant. Mol. Biol. 1992. V.19. P. 109-122.

89. Koch K.E. Carbohydrate-Modulaled Gene Expression in Plant // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996. V.47. P.509-540.

90. Kudoyarova G.R., Farhutdinov R.G., Mitrochenko A.N., Teplova I.K., Dedov A.V., Veselov S.U., Kulaeva O.N. Fast Changes in Growth Rate and Cooling of Roots of Wheat Seedling // Plant Growth Regul. 1998. V.26. P.105-108.

91. Kuhn C., Franceschi V.R., Schulz A., Lemoine R., Frommer W.B. Macromolecular Trafficking Indicated by Localization and Turnover of Sucrose Transporters in Enucleate Sieve Elements // Science. 1997. V.275. P. 1298-1300.

92. Kulaeva O.N., karavaiko N.N., Selivankina S.Yu., Zemlyachenko Ya.V., Shipilova S.V. receptor of trans-Zeatin Involved in Transcription Activation by Cytokinin // FEBS Lett. 1995. V.366. P.26-28.

93. Kulaeva O.N., Zagranichnaya T.K., Brovko F.A., Karavaiko N.N., Selivankina S.Yu., Zemlyachenko Ya.V., Hall M.A., Lipkin V.M., Boziev Kh.M. A New Family of Cytokinin Receptors from Cereals // FEBS lett. 1998. V.423. P.239-242.

94. Laemmli U.K. Cleavage of Structural Proteins During the Assembly of the Head of Bacteriophage T4 // Nature. 1970. V.227. P.680-685.

95. Maleck K., Lawton K. Plant Strategies for Resistance to Pathogen // Curr. Opin. Biotechnol. 1998. V.9. P.208-213.

96. Mc. Grady J.J., Struik P.C., Ewing E.E. Effect of Exogenous application of cytokinin of the development of potato (solanum tuberosum L.) Cutting // potatoiRes. 1986. v. 29.p. 191-205.

97. Miller C., Skoog F., Okumura F., von Saltra M., Strong F. Isolation Structure and Synthesis of Kinetin, a Substance Promoting Cell Division // J.Am.Chem. Soc. 1956. V.78. P.1375-1384.

98. Morelli Z.K., Shewmaker Ch.K., Vayda M.E. Biphasis stimulation of translational activity correlates with induction of elongation factor I subunit a upon wonding in potato tubs//Plant Fisiology/-1994.-V.106.-P.897-903.

99. Morimoto R.I. Cells in Stress: transpositional activation of heat shok genes // Science. 1993. V.259. P.1409-1410.

100. Palmer C.E. Smith O.E. Effect of kinetin on tuber formation on isolated stolons of Solanum tuberosum L. cultured in vitro (Plant cell physiol. 1970. V.). P. 303-311.

101. Rajapakse D.P., Imal T., Ishige T. Analysis of Potato Microtubes proteins by Sodium Dogecylsulfate Polyacrylamid Gel Electrophoresis // Potato Research. 1991. V.34. P.285-293.

102. Riesmeier J.W., Willmitzen L., Frommer W.B. Evidence for an Essemential Role of the Sucrose Transporter in Phloem Loading and Assimilate Partitioning // EMBO J. 1994. V. 13. P. 1 -7

103. Rodermel S. Pathways of Plastid-to-Nucleus Signaling // Trends Plant Sci. 2001. V.6. P.471-478.

104. Sturm A., Guo-Qing Tang. The Sucrose-Cleaving Enzymes of Plants are Crusial for Development, Growth and Carbon Partitioning // Trends Plant Sci. 199. V.4. P.4001-4007.

105. Suzuku T., Miwa K., Ishikawa K., Yamada H., Aiba H., Mizuno T. The Arabidopsis Sensor His-Kinase, AHK, Can Respond to Cytokinins // plant Cell Physyol. 2001. V.42. P.107-113.

106. Taniguchi M., Kiba T., Sakakibara H., Ueguchi C., mizuno T., Sugiyama T. Expresión of Arabidopsis Response Regulador Homologs Is Induced by Cytokinins and Nitrate // FEBS Lett. 1998. V.429. P.259-262.

107. Thomashov M.F. Role of Cold-responsive genes in plant Freezing Tolerance//Plant Physiol. 1998. v. 118. p. 1-7.

108. Ueguchi C., Koizumi H., Suzuki T., Mizuno T. Novel Family of Sensor Histidine Kinase Genes in Arabidopsis thaliana // Plant Cell Physiol. 2001. V.42. P.231-235.

109. Vreugdenhil D., Helder H. Hormonal and MexabolikControl of tuber formation /progress in plant Growth regulations/ Eds Karsen C.V. et al. Dordrechi: K Luver Acod. Publ., 1992, p 393-400.

110. Xin-Xu, van Zammeren A.V., Vermer E., Vreugdenhil D. The role of Gilberellin, Abscisic Acid, and sucrose in the regulation of potato Tuber formation in vitro (Plant physiol. 1998. V 117. H7575-584.

111. Yakovleva L.A., Kulaeva O.N. The Effect of Phytohormones on Phosphorylation of Ribosomal Proteins in Detached Pumpkin Cotyledons// Biochem. Physiol. Pflanz. 1987. V.182. P.359-365.

112. Yusibov V.M., Pak Chun I.L., Andrianov V.M., Piruzian E.S. Phenotypically Normal Transgenic T-cyt Tobacco Plant as a Model for the Investigation of Plant Gene Expression in Response to Phytohormonal Stress//Plant Mol. Biol. 1991. V.17. P.825-836.