Реєстраційний номер
0821U103011, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
23-12-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Стрес-протекторний вплив поліамінів на рослини та його функціональний зв’язок з сигнальними посередниками
Здобувач
Кокорев Олександр Ігоревич,
Керівник Колупаєв Юрій Євгенович
Опонент Голтвянський Анатолій Володимирович
Опонент Ємець Алла Іванівна
Рецензент Романенко Катерина Олександрівна
Рецензент Веденічова Ніна Петрівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного Національної академії наук України
Опис
Дисертаційна робота присвячена встановленню ролі ключових сигнальних посередників, зокрема, АФК, оксиду азоту, сірководню та іонів кальцію у реалізації стрес-протекторної дії ді- і тетраамінів на рослини за гіпертермії та зневоднення. Основними її завданнями було дослідження впливу екзогенних поліамінів на стійкість рослин до гіпертермії та нестачі вологи у зв’язку з модифікацією активності антиоксидантних ферментів і вмісту низькомолекулярних поліфункціональних протекторних сполук; встановлення участі АФК, оксиду азоту, сірководню та іонів кальцію в реалізації захисної дії поліамінів на проростки пшениці за умов гіпертермії; дослідження впливу діамінів на активність діаміноксидази і нітратредуктази як можливих ферментів синтезу NO та встановлення функціональних зв’язків між оксидом азоту і пероксидом водню при реалізації стрес-протекторних ефектів путресцину і кадаверину; визначення дії екзогенних поліамінів на функціонування продихового апарату рослин та дослідження участі іонів кальцію і компонентів ліпідного сигналінгу в реалізації їх ефектів.
Встановлено, що досліджувані поліаміни (путресцин, кадаверин і спермін) спричиняли підвищення теплостійкості проростків пшениці. Мінімальна концентрація путресцину, яка викликала вірогідне підвищення виживаності проростків, становила 0,25 мМ. Найвищий захисний ефект всі поліаміни виявляли в концентрації 1 мМ. При цьому захисна дія сперміну була виражена дещо більше, ніж ефекти путресцину і кадаверину. Водночас стрес-протекторна дія двох діамінів в діапазоні концентрацій 0,5-2,5 мМ майже не відрізнялася.
Отримані результати також вказують на участь поліамінів у регуляції стану продихів у рослин. Показано, що інкубація епідермісу листків гороху в середовищі з додаванням путресцину або сперміну спричиняла зменшення величини продихової апертури. Вплив поліамінів на функціонування продихового апарату є кальційзалежним. У присутності блокатора кальцієвих каналів LaCl3 вплив путресцину і сперміну на стан продихів виявлявся слабо. Їх ефекти частково нівелювалися хелатором позаклітинного кальцію ЕГТА, проте повністю усувалися інгібітором фосфоліпази C неоміцином.
Отримано дані, що вказують також на причетність компонентів ліпідного сигналінгу до регуляторного впливу поліамінів на стан продихів. Вплив путресцину і сперміну на величину апертури продихів не виявлявся у присутності н-бутанолу – інгібітору залежного від фосфоліпази D утворення фосфатидної кислоти, але не його неактивного ізомеру бутанолу-2. Таким чином, отримані результати вказують на можливу роль надходження кальцію в цитозоль з внутрішньоклітинних компартментів та значення сигнальних інтермедіатів, що утворюються за участю фосфоліпаз C і D, в реалізації продихових ефектів поліамінів.
Дисертаційне дослідження поглиблює уявлення про механізми стрес-протекторної дії поліамінів на рослини, пов’язані з їх залученням в процеси клітинного сигналінгу. Це створює підґрунтя для включення поліамінів в групу практично значимих фізіологічно активних речовин зі стрес-протекторними ефектами. Встановлений у ґрунтовій культурі за умов посухи, наближених до природних, стрес-протекторний вплив фоліарної обробки путресцином і сперміном на інтактні зелені рослини пшениці дозволяє розглядати цей прийом як перспективний для підвищення посухостійкості рослин у польових умовах.
Дата реєстрації
2021-12-28
Додано/оновлено в НРАТ
2022-03-09 / 2026-07-01
