Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской

Леусова, Наталья Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской"

На правах рукорим: 0

Леусова Наталья Юрьевна

ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ - ПАРАЗИТОВ НА ПРИМЕРЕ ПОВИЛИКИ ЯПОНСКОЙ (Cuscuta japónica Choisy )

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Благовещенск-2006

Работа выполнена в Амурском филиале Ботанического сада - института ДВО РАН и на базе лаборатории микробиологии и биохимии Института геологии и природопользования ДВО РАН (г. Благовещенск).

доктор биологических наук, профессор A.B. Крылов кандидат биологических наук Э.В. Некрасов

академик РАСХН, доктор биологических наук В.А. Тильба

кандидат биологических наук, доцент В.В. Щекина

Дальневосточный государственный университет, г. Владивосток

Защита диссертации состоится « 6 » октября 2006 г. в 13. час', на заседании диссертационного совета К 220.027.03 при Дальневосточном государственном аграрном университете по адресу: 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» (675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86).

Автореферат разослан « » августа 2006 г.

Научный руководитель: Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь диссертационного совета, к. с.-х. наук, доцент

О.В. Щегорец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Во флоре Дальнего Востока России растения -паразиты и полупаразиты представлены 83 видами, принадлежащими к 15 родам и 5 семействам: Santalaceae R. Br., Viscaceae Miers., Cuscutaceae Dum., Orobanchaceae Vent., Scrophulariaceae Juss.(Крылов, Леусова, 2006).

Повиликовые, состоящие всего из 1 рода Cuscuta L., насчитывают во Флоре РФ до 40 (в таблице для определения 36) видов (Бутков, 1953). Для Дальнего Востока сообщается о 7 видах повилик (Баркалов, 1991). В ходе приспособления к паразитическому образу жизни произошли изменения морфологического строения и метаболизма повилики: листья и корневая система редуцированы, у большинства видов взрослые растения не содержат хлорофилл, а, значит, потеряли способность к фотосинтезу. В ходе эволюции у повилики появились видоизмененные выросты стебля — гаустории (Tapp, 1975). Как паразит, растение характеризуется высокой плодовитостью. На травах число семян у нее выражается в четырехзначных, на древесных - пятизначных числах (Бейлин, 1986).

Воздействие, оказываемое повиликой на растение-хозяина, определяет вред, причиняемый ею сельскохозяйственным и лесным культурам. Практическое значение повилики не ограничивается негативным влиянием на культурные растения. Повилика издавна используется в восточной медицине и является объектом фармакологических исследований (Некрасов, Леусова, 2004).

Биология паразитических растений исследована недостаточно (Цвелев, 1981; Stewart, Press, 1990). Многие сведения по биологии, физиологии повилик фрагментарны.

Цель и задачи исследования. Работа выполнена с целью изучения особенностей экологии паразитического растения Cuscuta japónica Choisy.

Поставлены следующие задачи:

1. Исследовать круг хозяев повилики японской.

2. Изучить процессы прорастания семян повилики и факторы, влияющие на прорастание.

3. Исследовать ростовые процессы проростков повилики.

4. Провести кариологический анализ данного вида.

Научная новизна исследований. Изучены особенности развития повилики японской на стадии до прикрепления к растению-хозяину (ювенильный период). Предложен способ преодоления твердосемянности повилики японской. Определен состав липидов семян и проростков, показана фотосинтетическая активность. Установлены числа хромосом Cuscuta japónica Choisy (2п=4х=32). Обнаружено образование гаусторий на злаках, не проникающих в растение-хозяина. Показана возможность исследования на проростках повилики ростовых процессов и апоптоза у растений.

Сокращения: АБК - абсцизовая кислота, ДФГ - дифосфатидилглицерин, ТСХ -тонкослойная хроматография, ФГ - фосфатидилглицерин, ФК - фосфатидная кислота, ФИ -фосфатидштинозит, ФС — фосфатидилсерин, ФХ - фосфатидилхолин, ФЭ - фосфатидилэтаноламин, УМР - универсальный молибдатный реагент, ЭПР - эндоплазматический ретикулум.

Практическая значимость работы. Важность изучения паразитических растений определяется поражением ими сельскохозяйственных и лесных культур. И.Г. Бейлин (1966) отмечал, что в отношении изученности болезней растений «беспризорными» оказались вызываемые паразитами из высших растений — омелой, заразихами, повиликами. Значение повилики как патогена недооценено. Существенно изменяющаяся среда обитания животных, растений, человека, способствует возникновению паразитарных, инфекционных заболеваний, к которым нет необходимой адаптации.

Одной из особенностей повилики как паразита является большое количество семян, которое исчисляется тысячами на одно растение. Семена могут накапливаться на полях в результате обсеменения и служат главным источником засорения посевов. Знание условий прорастания семян облегчит борьбу с этим сорняком.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на региональных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Благовещенск 2002, 2003, 2005); «Молодые ученые - науке» (Благовещенск 2004), молодежных конференциях ботаников (Санкт- Петербург, 2004, 2006); региональных научных конференциях по актуальным вопросам химии и биологии (Владивосток, МЭС, 2003, 2004, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано три статьи и одиннадцать работ в материалах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава1), материала и методов исследования (глава 2), 5 глав, в которых приводятся и обсуждаются полученные результаты, заключения, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и 39 рисунков. Список литературы включает 193 публикаций, в том числе 122 наименования на иностранных языках.

Автор благодарен к.б.н. Католе В.М. и всем сотрудникам лаборатории микробиологии и биохимии (ИГиП ДВО РАН) за разностороннюю поддержку исследования, сотрудницам Аистовой Е.В., Римкевич О.В., Шатохиной А.В (Амурский филиал БСИ ДВО РАН) за помощь в выполнении исследования, к.б.н. Крыловой Н.В. за ценные советы в подготовке рукописи.

Материал и методы исследования

Использовали зрелые семена повилики японской (Cuscuta japónica Choisy) урожая 2001-2004гг. Проращивание проводили при 22-24°С соответствии с требованиями, указанными в «Справочнике по проращиванию покоящихся семян» М.Г Николаевой с соавторами (1985). Для изучения ростовых процессов использовали проростки повилики разного возраста. Выращивали 1-2 недели при комнатной температуре на свету. Исследование круга растений-хозяев проводили в полевых условиях.

Семена подвергали стратификации путем выдерживания во влажной среде при низких положительных температурах (+6 °С, 14°С) в течение 1, 2, 4 и 6 месяцев. Механическую скарификацию (механическое повреждение водонепроницаемых покровов) проводили с использованием наждачной бумаги (поверхностная скарификация); практически полное удаление семенной оболочки (жесткая скарификация) осуществлялось ножницами. Химическую скарификацию вызывали обработкой семян концентрированной серной кислотой (H2S04 конц.) при температуре 20 - 22°С с различным временем выдерживания: 5мин., 10 мин., 30 мин., 1 ч., 2ч., 4ч., 6ч.

Химическую обработку проводили в соответствии с требованиями, указанными в «Справочнике по проращиванию покоящихся семян» М.Г Николаевой с соавторами (1985).

Экстракцию пигментов (хлорофиллов а и Ь) проводили 96% - ным этанолом. Концентрации хлорофиллов рассчитывали по формулам: Са= 13.7Е665-5.76Е649 ; Сь=25.8 Еб49 - 7.6 Е665; содержание каротиноидов: Ск = 4.695Е 4405-0.268 (хлорофилл а +хлорофилл Ь) (Шлык, 1971).

Для извлечения липидов из растительных тканей применяли модифицированный метод Блайя и Дайера (Bligh, Dyer 1959). Содержание общих липидов определяли гравиметрически. Фосфолипиды разделяли ТСХ (Vaskovsky, Terekhova, 1979). Качественный состав определяли по реакции со специфическими реагентами (Vaskovsky , Latyshev, 1975; Kates, 1986). Количество фосфолипидов определяли по содержанию фосфора (Vaskovsky et al., 1975). Содержание отдельных классов фосфолипидов оценивали в процентах к сумме фосфолипидов. Статистическую обработку

результатов проводили, используя критерий Стъюдента, различия считали достоверными на уровне значимости Р < 0,05.

Результаты и обсуждение 1. Круг хозяев

Круг хозяев повилики японской в естественных условиях изучался нами в полевые сезоны 2002- 2004 гг. Ниже представлен список растений, на которых мы обнаружили повилику японскую в пос. Садовый Благовещенского района Амурской области: Chenopodium album L.; Artemisia scoparia Waldst. et Kit.; Artemisia rubripes Nakai; Vicia pseudorobus Fisch, et Mey.; Vicia cracca L.; Humulus lupulus L.; Sonchus arvensis L.; Lespedeza bicolor Turcz.; Ixeridium gramineum (Fisch.) Tzvel.; Lagedium sibiricum (L.) Soja'k; Metaplexis japónica (Thunb.) Makino; Agrimonia striata Michx.; Calamagrostis angustifolia Kom.; Carex sp.', Salix sp. ; Geranium sibiricum L.; Galeopsis bifida Boenn.; * Angelica sp., Rubus sachalinensis Levi. Повилика японская Cuscuta japónica Choisy может развиваться на самых разнообразных растениях, паразитируя и на деревьях (рис.1), и на травянистых растениях, по ним поднимаясь до ветвей деревьев. В народе повилику именуют «чертова пряжа» (Stewart, Press, 1990). Поражение ивы наглядно подтверждает это название (рис.1).

Рис.1. Поражение повиликой японской: а) ивы, б) ильма.

Повилика опутывала и образовывала гаустории на вейнике сем. Роасеае (Calamagrostis angustifolia) (рис.2). В базе данных Science Citation Index с 1977г. по 2003г.

нет работ, свидетельствующих о паразитировании повилики на злаках. Внедрения гаусторий повилики в ткани растения - хозяина Calamagrostis angustifolia не происходило (рис.3), - наблюдалось только появление «адгезивного диска». Образование «адгезивного диска» наблюдается даже в ответ на тактильную стимуляцию (Furuhashi et al., 1995; Tada et al., 1996, 2000). Возможно, отсутствие эндофита связано с анатомическими особенностями стебля, характерными для злаковых растений. Доказательством важного

значения анатомического строения хозяина служит также способность повилик образовывать в различных органах или стадиях онтогенеза одного и того же растения-хозяина либо стерильные гаустории («адгезивный диск»), либо эндофит (Жук, 2001).

Наблюдения противоречат данным В. МагашЬе с соавторами (2002), которые показали, что на растениях сем. Злаковые — рисе повилика не

образовывала гаусторий. Культура кукурузы рекомендуется в качестве компонента севооборота в борьбе с засорением посевов повиликой (Мельникова, 1956, 1958). Таким образом, вероятно, злаковые не являются настоящими хозяевами повилики (Cuscuta), скорее используются ею в качестве опоры, поскольку в природе один ветвящийся экземпляр паразита может опутать десятки и даже сотни соседних растений.

Одновременно для сравнения в качестве контроля использовали паразитирование на Vicia pseudorobus. Наблюдали установление тесного контакта между паразитом и растением (рис.4) и образование эндофита. Происходило внедрение гаусторий в ткани стебля растения. Клетки коровой паренхимы повилики, образующие гаустории прорывают собственные субэпидермальные и эпвдермальные слои.

Рис. 2. Повилика на вейнике.

Рис.3. Место контакта повилики с Calamagrostis Рис. 4. Внедрение повилики

angustifolia ( Ув. х 660). в ткани V. pseudorobus.

Внедрения гаусторий не происходит. Стадия проникновения

а) стебель Calamagrostis angustifolia; б) стебель С. japónica. а) стебель К pseudorobus;

б) С. japónica (Ув. х 660).

Многие вопросы взаимодействия повилик с растениями-хозяевами, в том числе со злаковыми, остаются невыясненными. Паразиты в ходе дивергентной эволюции лучше поражают близкородственные растения (Бейлин, 1966), поэтому в большей степени страдают двудольные. Повилики отдают предпочтения гетерогенным популяциям, в гомогенной среде они теряют свою инфекционность. У некоторых повилик есть, однако, избирательность в растениях хозяевах. Так, клеверная повилика предпочитает паразитировать на клевере, но может поражать и люцерну, вику, свеклу, лен и др. Люцерновая повилика очень часто встречается на люцерне и сопутствующих ей сорняках (Бейлин, 1986). Повилика японская не обладает избирательностью в хозяевах, а поражает практически все соседние растения.

2. Покой и прорастание семян повилики японской 2.1. Покой семян и способы его преодоления

Семена паразитических растений имеют особый характер прорастания. Общеизвестно, что они большей частью не способны прорастать в отсутствие корней растения-хозяина или тех веществ, которые в них содержатся (Marambe, 2002). Семена созревают постепенно — период покоя может длиться 4-5 лет, а по некоторым сведениям до 20 лет (Тарр, 1975; Николаева и др., 1982, 1985; Бейлин, 1986; Haidar, 1999).

Покой семян является важным приспособительным механизмом сохранения видов, а в отношении сорных растений создает дополнительные трудности в борьбе с засорением посевов. Изучение природы органического покоя семян и условий его преодоления имеет первостепенное значение (Николаева, Обручева, 1982; Николаева и др., 1985). Причины, вызывающие торможение прорастания покоящихся семян, различны. Соответственно различны и условия нарушения покоя.

Сведения по прорастанию Cuscuta japónica Choisy отсутствуют. Нами предпринята попытка изучения покоя семян повилики японской. Для проведения эксперимента на первом этапе семена в количестве 30 штук после соответствующей обработки (скарификация) помещали в чашки Петри на влажную фильтровальную бумагу. Исследования проводили в шести биологических повторностях. Результаты показали (рис.5), что при благоприятных для большинства семян повилик внешних условиях (температуре 22-24 °С), принятых в варианте контроля, процент прорастания оставался на уровне 2-5%. Следовательно, большинство семян повилики японской находится в органическом покое. Поверхностная механическая скарификация не приводила к значительному увеличению прорастания по сравнению с контролем (рис.5). Наши результаты отличаются от имеющихся в литературе по другим видам повилик, где рекомендуется этот метод воздействия (Николаева и др., 1985; Gaertner 1950; Hutchison et al., 1979; Marambe et al., 2002). Механическая скарификация центрифугированием при 2000g увеличивала прорастание семян С. campestris до более 90% (Hutchison et al., 1979).

В нашем эксперименте жесткая механическая скарификация с практически полным удалением семенной оболочки обеспечивала высокий процент прорастания (97%) (рис.5). Таким образом, высокий процент прорастания семян

определяется выбранным методом проведения механической

скарификации. Испытана

а> пои

х S? ¡2 -100 й к

УЖ

П поверхностная скарификация 13 жесткая скарификация В контроль

RdC.5. Влияние скарификации на прорастание семян повилики японской.

стратификация семян повилики японской. На рисунке (рис. 6) представлены средние данные из трех биологических повторностей. Стратификация не вызывала увеличения прорастания по сравнению с контролем, значения были даже несколько выше, поскольку соответствуют оптимальному значению этого признака для повилик (Николаева и др., 1985). Температурный фактор является наиболее действенным для нарушения покоя семян, находящихся в состоянии эндогенного покоя. Эндогенный покой семян обусловлен свойствами зародыша: его анатомической и морфологической недоразвитостью. Большинство семян автотрофных растений имеют недоразвитый зародыш. Таким образом, покой семян повилики не является эндогенным, а связан только с непроницаемостью семенной оболочки для воды (состояние экзогенного покоя, обусловленного водонепроницаемостью семенной кожуры). Для прорастания семян повилики японской не требуется доразвитие зародыша, что является характерным признаком для семян паразитических растений (Николаева и др., 1985).

Экзогенный тип

органического покоя может задерживать прорастание семян в силу комплекса причин: присутствия в нем ингибиторов, затруднения вымывания

ингибиторов из семени, затруднения поступления воды в семя и сильного ухудшения газообмена зародыша (Николаева и др., 1985). Химическая природа ингибиторов прорастания, в состав которых входят различные фенолы и абсцизовая кислота, изучена довольно слабо. Для того чтобы устранить такую задержку прорастания, достаточно

адсорбции ингибирующих веществ почвой в естественных условиях, искусственного удаления околоплодника или обильного промывания семян водой (Николаева, 1982). Промывание семян в количестве 50 штук в трех аналитических повторностях проточной водой в течение 9 суток не приводило к существенному увеличению доли проросших семян (рис.7, контроль). Этиловый спирт в концентрации 80% используется для экстракции фенольных соединений, однако обработка семян вызывала лишь незначительное увеличение процента прорастания семян (до 8%) в первые сутки обработки по сравнению с контролем -3%. Дальнейшее воздействие спиртом в течение 9 суток не приводило к ускорению прорастания. Возможно, свободные фенольные соединения в данном случае присутствуют в

семенной кожуре семян повилики в очень незначительных

количествах, или же мы имеем дело со связанными фенолами.

Замачивание семян в хлороформе в течение 5 мин., 10 мин., 1 часа, 20 часов не влияло на прорастание семян повилики. Количество проростков при такого

Время обработки (они)

Вас. 7. Влияние 80 % этилового спирта на прорастание семян повилики японской.

¡1 -(О

¡3

0 -

о о. С

Условие обработки

■1мес„ +6С Р "2мес., +6С ■ "4мес., +6С" □ 1мес., +14С В 2 мес.,+ 14С 0"4мес., +14С"

8 "Контроль,"+22С

Влс. 6. Влияние стратификации на прорастание семян повилики японской.

контроль

рода воздействии было даже несколько ниже в сравнении с контролем (рис. 8). В данном случае и во всех последующих за контроль принимали процент прорастания семян, замоченных в воде. Во всех этих случаях последующая обработка непроросших семян H2S04 конц. приводила к их 100% прорастанию, что свидетельствует о сохранении ими жизнеспособности. В наших экспериментах вещества, обеспечивающие твердосемянность повилики, не экстрагируются водой, полярными и неполярными органическими растворителями. Возможно, твердосемянность в первую очередь определяют белки оболочки семян повилики.

Результаты изучения воздействия H2S04 подтвердили стимулирующее влияние такой обработки. По сравнению с контролем (3%) процент прорастания достигал 100% (рис.9,10). Факт согласуется с имеющимися данными по другим видам повилик. Для С. gronovii Willd.ex Schult. характерен значительный процент твердосемянности, при обработке в течение 15 минут конц. H2S04_ на 18-е сутки прорастает более 80% семян (Николаева и др., 1985). Некоторые авторы считают, что обработка H2S04 снимает покой, но обычно не так механическая скарификация (Hutchison et al., 1979).

яштш* выдерживание в воде (контроль)

Длительность обработки

"выдерживание в хлороформе

Рис.8. Влияние хлороформа на прорастание семян повилики японской.

Выдерживание в конц. H2S04 в течение 15 минут стимулировало

прорастание от 2 % до 26% для повилики полевой (Hutchison et al., 1979 ). М. S. Zaroug, К. Ito (1987) отмечали, что при обработке семян повилики японской Cuscuta japónica Choisy концентрированной серной кислотой процент прорастания достигал 97-99 % с временем выдерживания от 15 - 30 минут в интервале температур от 5°С -30°С. В эксперименте мы проводили обработку конц. H2S04 при температуре 20°С - 22°С, однако процент прорастания при обработке конц. H2S04 в течение 10 мин., 30 мин. отличался от данных полученных японскими исследователями и составлял 5-6% и 40% по сравнению с 68% и 98% соответственно.

10 «ПК 30 мин.

Рис.9. Влияние конц. серной кислоты на прорастание семян Cuscuta japónica Choisy.

а)

б)

Рис.10. Семена повилики, необработанные концентрированной серной кислотой.

Рис 11. Семена повилики, обработанные концентрированной серной

кислотой:

а) время выдерживания 1 час; б) время выдерживания 17 часов.

Возможно, это связано с эколого-географическими условиями формирования

вида и наблюдаемые различия в свойствах семян повилики японской представляют собой доказательство происходящей внутривидовой изменчивости растений в процессе приспособления к условиям существования. Японская популяция повилики японской формировалась в более южном климате по сравнению с амурской популяцией, что и определяет разницу в эффективности обработок. Такие сведения показаны, например, для рода Fraxinus L. (Николаева, 1999). В пределах одного вида F. excelsior L. на юге (Молдавия, Крым, Кавказ) покой семян неглубок и для нарушения его достаточно краткой стратификации. Сканирующая электронная микроскопия показала (рис.12), что при воздействии концентрированной серной кислотой происходит снятие верхних слоев оболочки и потеря сетчатой структуры зрелых семян. Таким образом, семена повилики японской Cuscuta japónica Choisy находятся в глубоком органическом покое в состоянии твердосемянности, связанном с непроницаемостью семенных покровов. Высокий процент прорастания (99-100%) наблюдается при жесткой механической скарификации и воздействии конц. H2SO4. Вероятно, твердосемянность, в первую очередь, определяют белки оболочки.

Значение химических сигналов во взаимодействии хозяин-паразит показано для различных паразитических животных и растений. Ответ паразита на химический сигнал хозяина отмечен для некоторых паразитических цветковых растений (Stewart and Press, 1990). С. Tapp (1975) утверждает, что прорастание, очевидно, происходит под действием корневых выделений некоторых растений, которые, однако, не обязательно являются хозяевами данного паразита. Такие стимуляторы прорастания были изучены для Striga и Orobanche. Стимуляция прорастания семян паразита корневыми выделениями растений обеспечивает паразиту определенные преимущества, так как они повышают вероятность успешного заражения. Тем не менее, круг таких исследований ограничен определенными видами корневых паразитов (Change and Lynn, 1986, Stewart and Press, 1990).

2.2. Влияние выделений растений — хозяев на прорастание семян повилики

японской

Рис.12. Сканирующая электронная микроскопия поверхности семян С .japónica: а) после выдерживания в конц. серной кислоте; б) необработанные семена.

Считается, что семена повилики ускоренно прорастают, реагируя на выделения растений-хозяев. Для проростков повилики вещества, выделяемые растением-хозяином, необходимы для успешного прикрепления и перехода к паразитическому образу жизни (Тахтаджян, 1981). Это утверждение вошло во все отечественные и зарубежные учебники в качестве аксиомы. Семена повилики японской в количестве 30 штук помещали с таким же количеством семян потенциальных растений-хозяев повилики. Наблюдения проводили в трех аналитических и трех биологических повторностях в течение 3 недель. В качестве контроля использовали семена повилики, проращиваемые без растений-хозяев. Нами экспериментально показано, что присутствие семян и проростков растений - хозяев: Capsicum аппиит L., Brassica oleracea L., Helianthus annus L., Cucumis sativus L., Raphanus sativus L., Avena sativa L. не влияет на прорастание семян повилики японской Cuscuta japónica Choisy. Это может быть обусловлено полной водонепроницаемостью семенной оболочки повилик, что показано нами в предыдущих экспериментах. Таким образом, утверждение о влиянии растений - хозяев на прорастание не является всеобщим, по крайней мере, для повилики японской, и требует дальнейшего изучения.

2.3. Влияние степени зрелости семян на прорастание повилики японской

В литературе есть сведения, что незрелые семена повилики китайской (Cuscuta chinensis Lam.) прорастают быстрее в отличие от зрелых (Marambe et al., 2002). Показано, что семена обладают гетерогенностью и даже у одного растения будут отличаться по степени зрелости. Мы исследовали способность к прорастанию повилики японской у семян разных групп: зеленые (с жидким эндоспермом, длина — 4, 2мм); незрелые — после созревания в коробочках в течение 7 дней - (длина - Змм); зрелые (длина - 2мм). Наблюдения показали (табл.1), что процент прорастания был выше у незрелых семян и составлял 80% по сравнению со зрелыми семенами - 3%. Зеленые семена прорастали плохо, однако, процент прорастания их был несколько выше, чем у зрелых и составлял 10 %. Продолжительность жизни проростков была неодинаковой для различных групп. Группа «зеленых» семян характеризовалась очень низкой продолжительностью жизни проростка (3-5 дней), что связано с недостатком питательных веществ и недоразвитием зародыша.

Таблица 1

Влияние степени зрелости семян на прорастание С japónica

Группа семян Прорастание семян, (%) Продолжительность жизни проростка, (дни).

зеленые 10±1 4±1

незрелые 80±3 13±1

зрелые 3±1 24±3

Примечание. Представлены средние значения из трех повторностей (по 30 штук семян в каждой) и их стандартные ошибки.

Группа «незрелых» имела высокий процент прорастания, однако по продолжительности жизни проростка уступала зрелым семенам. Сведения по повилике японской согласуются с данными В. МагатЬе (2002). М.Г Николаева (1985) в «Справочнике по проращиванию покоящихся семян» утверждает, что для паразитических растений не требуется доразвитие зародыша при прорастании. На первых этапах развития семени необходимо созревание, зрелые семена быстро прорастают по мере разрушения оболочки семени, и доразвития зародыша не требуется в дальнейшем. Это подтверждает и тот факт, что незрелые семена прорастают лучше, чем зрелые. После 14 дней высыхания все семена становятся зрелыми и процент прорастания снижается до 3 %. Мы наблюдали за семенами, находящимися во влажной камере в течение 2-х лет. Установлено, что процент прорастания с течением времени не увеличивался, а оставался на уровне 3-5%. Это еще раз говорит в пользу гетероспермии семян повилики японской. При этом семена не утрачивали своей жизнеспособности и быстро прорастали после обработки их концентрированной серной кислотой.

2.4. Долговременное хранение семян

Продолжительность жизни семян очень разная: от нескольких часов (у некоторых тропических орхидных) до десятков и сотен лет. Она зависит от видовой принадлежности, анатомических, физиологических, биохимических, морфобиологических особенностей семени и условий его хранения: температуры, влажности, газовой среды и др. (Тихонова, 1999). По продолжительности жизни АЛ. Еи'ай (1908) предложил разделить семена на группы: микробиотики (живущие до 3-х лет), мезобиотики (15 лет и более). Продолжительность жизни семян большинства дикорастущих видов не изучена. Исследование жизнеспособности семян продолжает привлекать к себе большое внимание в связи с тем, что имеет не только научное, но и практическое значение (Усманов, 1999).

Располагая коллекцией семян повилики японской, различающихся по времени сбора (урожая 1995г., 1997г., 2001г., 2002г., 2004г.), мы поставили перед собой задачу

охарактеризовать ход старения семян по мере длительности хранения по всхожести после обработки концентрированной серной кислотой. Прорастание семян Cuscuta japónica было изучено на семенах, собранных с растений, выращенных в полевых условиях (табл. 2).

Таблица 2

Влияние длительности хранения семян на прорастание и жизнеспособность проростков повилики японской

Год сбора семян Длительность хранения, годы Процент прорастания после обработки конц. серной кислотой Продолжительность жизни проростка, дни

1995 10 60-63 7±1

1997 8 99-100 17±1

2001 4 80-82 10±1

2003 2 98-100 18±2

2004 1 99-100 17±1

Обращает на себя внимание неравномерное снижение всхожести семян, что указывает на возможность частичного восстановления их жизнеспособности. На 10-ый год хранения всхожесть снижалась до 60 %. Однако после 8 лет хранения всхожесть остается очень высокой и составляет 99-100%. Семена сбора 2001 года сохраняли всхожесть значительно ниже -80%, что, вероятно, может быть обусловлено и условиями формирования семян в этом году.

Семена урожая 2003, 2004 годов дают высокий процент прорастания после обработки серной кислотой и могут использоваться в дальнейшем для экспериментов, как и семена урожая 1997 года. Семена повилики японской очень медленно утрачивают свою жизнеспособность, и даже семена, хранившиеся длительное время (10 лет), достаточно хорошо прорастают.

3. Особенности развития и роста проростков повилики японской 3. 1. Цитологические особенности строения проростка

Развитие проростка повилики имеет ряд особенностей. На этапе до прикрепления к растению-хозяину повилика развивается за счет питательных веществ, отложенных в семени, самостоятельное питание может длиться до нескольких недель (Бейлин, 1986). По мере удлинения проростка питательные вещества передвигаются из нижней части в верхнюю (рис.13). Высокие темпы прорастания семян повилики требуют весьма активной мобилизации собственных ресурсов. С отмиранием (рис. 14) базального полюса (корешка) связь проростка с землей прекращается. В течение нескольких недель сохраняется постоянная длина живого стебля проростка повилики. Морфологически проросток можно разделить на три зоны: апекс (зеленая верхушка), средняя часть проростка, базальный полюс. Однако сведения более детальных цитологических исследований этих зон у проростков повилик ограничены одним видом, который к тому же отличается тем, что является тонкостебельным (ЬувЬеск, 1985, 1989).

Мы поставили задачу изучения строения различных зон проростков С. japónica. По нашим наблюдениями отмирание базалыюго полюса проростков повилики японской происходит на 4-ый день жизни проростка.

Для цитологических исследований использовали 4-дневные проростки повилики японской.

В зоне апекса проростка (на протяжении 1500 мкм от верхушки) при малом увеличении (х56) виден конус нарастания с листовыми примордиями, хотя взрослое растение лишено листьев. При большем увеличении (х660) видны клетки на различных фазах митоза (рис. 15,а). Они мелкие, изодиаметрические, с крупными ядрами, лишены вакуолей, с нечеткими межклеточными границами. На расстоянии 2 мм от кончика побега клетки уже вытягиваются в длину. Появляются и зачатки проводящей системы (рис. 15,6). За исключением зоны верхушечной меристемы (100 мкм), клетки всего апекса содержат хлоропласты, является характерным признаком, поскольку взрослое растение питается только за счет растения-хозяина Встречаются устьица аномоцитного типа (рис. 16).

В средней части проростка наблюдаются клетки различной формы, лишенные хлоропластов (рис.17); хорошо выражены сосуды ксилемы. Трахеальные элементы кольчатые либо спиральные. Устьица не встречаются.

Рис.14. Отмирание базального полюса проростка 4-х дневного проростка.

Рис.13. Проросток повилики 4-х дневного возраста.

а) б)

Рис. 15. Клетки апекса проростка повилики японской.

Базальный полюс 4-х дневного проростка начинает отмирать: изменяется окраска препарата, в результате деструктивных процессов содержимое клеток сжимается, происходит отделение участков цитоплазмы с органеллами в вакуоль клетки в виде замкнутых везикул (рис. 18). Ядра красителем не прокрашиваются вследствие разрушения хроматина. Возможно, что отмирание базального полюса проростка повилики происходит

по типу апоптоза и др., 2002).

запрограммированной гибелью отдельных клеток и тканей (Ванюшин

Рис. 16. Верхушка проростка: устьица аномоцитного типа (увел, х 660).

Рис.17. Средняя часть

проростка

(увел, х 660).

Рис. 18. Базальный полюс проростка (увел, х 660).

Таким образом, обнаружены изменения клеточных структур в различных зонах проростка; на основании строения клеток и тканей проросток повилики можно разделить на четкие зоны: меристематическая — зона деления, средняя — зона растяжения, и базальная — зона отмирания.

О.В. Lyshede (1989) дал описание электронно - микроскопической картины проростка Cuscuta pedicellata. Автор разделил проросток на три зоны: апекс, средняя часть, отмирающий конец. Четких границ, отделяющих одну зону от другой, нет. В апексе (меристематическая зона) С. pedicellata клетки изодиаметрические, содержащие большое количество маленьких или среднего размера вакуолей (Lyshede, 1989). Подробно описано распределение клеточных слоев от кутикулы до центрального цилиндра. В нашей работе мы не наблюдали в клетках меристематической зоны большого количества вакуолей. Возможно, это связано с различиями в методах исследования и видовой принадлежностью проростка. Проводящая система проростка повилики японской, по нашему мнению, имеет ксилему, что противоречит данным О.В. Lyshede (1989), считающего, что ксилема проростка по большей части редуцирована. Нам кажется логичным наличие ксилемы на первых этапах развития проростка повилик, поскольку ростовые процессы в основном идут за счет растяжения клеток, а фотосинтетические способности очень низкие. Газообмен проростка повилики японской происходит через устьица в зоне апекса. Наличие устьичного аппарата не показано для С. pedicellata, газообмен происходит путем диффузии через клеточные стенки отмирающей части стебля. Возможно, такой механизм характерен и для С. japónica в сочетании с газообменом через устьица.

В средней части проростка не наблюдали наличия пластид. Исследования с применением электронного микроскопа позволяют сделать вывод, что пластиды исчезают из эпидермиса, но остаются в кортексе проростка повилики - С. pedicellata (Lyshede, 1989). Вакуоли клеток этой зоны крупные, занимают практически весь объем, что характерно для зрелых клеток. Описание базальной части проростка С. pedicellata совпадает с нашими наблюдениями и выводами. Так, показано, что цитоплазма становится дезорганизованной и темной, большинство органоидов исчезает, происходит коллапс. Происходит вакуолизация клеточного содержимого. Пустоты содержат цитоплазматические остатки паренхимных клеток (Lyshede, 1989).

3.2. Кариологическое исследование С. japónica

Нет однозначного мнения по систематическому положению рода Cuscuta L. Некоторые авторы относят род к семейству Convolvulaceae, другие определяют его в собственное семейство Cuscutaceae Dum. Признанный авторитет изучения паразитизма у цветковых И.Г. Бейлин (1986) считал, что род Cuscuta принадлежит к семейству Cuscutaceae, но происходит из семейства Convolvulaceae. Морфологически сложно определяются и виды рода. Поэтому требуются данные по молекулярно — филогенетическому исследованию растений семейства Cuscutaceae и кариологический анализ отдельных видов. По данным зарубежных авторов (Pazy, 1997; Pazy, Plitraann, 2002; Garcia, 2000) сведения по хромосомным числам чрезвычайно разнообразны и базовое число варьирует в пределах от 7 до 15. A.JI. Тахтаджян (1966) приводит кариологическую характеристику рода Cuscuta: 2п=14, 28, 30, 32, 42, 56, 60 (х=7, 15). Нами проводилось определение хромосомных чисел на 2 амурских популяциях повилики японской. Митозы наблюдались только в зоне верхушечной меристемы проростка. В базальном полюсе митозы не наблюдались, поскольку для повиликовых в связи с паразитическим образом жизни характерна редукция меристемы радикулярного органа.

Нами впервые определены хромосомное число для Cuscuta japónica: 2n = 32 (рис. 19). Вид является тетраплоидным (х=8).

Рис.19. Метафазная пластинка с 32 хромосомами клеток меристемы проростков повилики японской (увел, х 660).

4.Физиологические и биохимические особенности семян и проростков повилики

Мы исследовали некоторые биохимические особенности семян и проростков повилики японской: содержание пигментов, липидов, поведение ДНК при развитии проростка.

4.1.Содержание пигментов и фотосинтез проростков

В какой-то степени способность к автотрофному питанию сохраняется у некоторых видов повилик и проявляется в том, что проростки самостоятельно развиваются в течение относительно длинного промежутка времени (Бейлин, 1986). Вопрос о содержании хлорофилла у повилики затрагивался неоднократно различными авторами, однако сведения фрагментарны и часто противоречивы (Еленев, 1956). В

наиболее давних работах повилику называли бесхлорофилльным растением (Лилиенштерн, 1928). Полностью утратили способность к фотосинтезу в процессе эволюции следующие виды повилик: С. odorata, С. grandiflora, С. europaeae (Machado, Zetsche, 1990; Kooij et al., 2000).

В доступной нам литературе мы не нашли сведений по наличию хлорофилла в проростках повилики японской. Цитологические исследования проростков показали, что верхушка проростка повилики японской содержит хлорофилл.

Нами была проведена экстракция пигментов и определено содержание хлорофиллов (табл. 3) и каротиноидов 4-х и 7-ми дневных проростков повилики, выращенных при естественном освещении и комнатной температуре. Для сравнения мы выбрали проростки ипомеи (Ipomoea sp.) - непаразитного растения с развитым фотосинтетическим аппаратом из близкого семейства Convolvulaceae (табл. 3).

Проростки повилики характеризуются низким содержанием хлорофилловых пигментов (табл. 3): количество хлорофилла а было примерно в 17, хлорофилла 6 в 19 раз ниже, чем у проростков ипомеи этого же возраста. Отношение хлорофилла а/Ь у 4-х дневного проростка повилики сопоставимо с не паразитным растением (табл. 3)..

Однако это соотношение снижалось, и с возрастом проростка составляло 0.8, что возможно связано с большей скоростью образования хлорофилла ¿.Количество каротиноидов у 4-х дневного проростка составляло 0.020± 0.002 мг/г сырого веса. У ипомеи — 0.320±0.003 мг/г сырого веса.

Полученные данные являются свидетельством наличия остатков фотосингетического аппарата у проростков повилики японской, позволяющего довольно длительное время существовать (21-25 дней) до момента прикрепления к хозяину, который, возможно, обеспечивает в небольшой степени потребности проростка в питательных веществах, необходимых для его роста. Скорость роста стебля при этом составляет до 2 см в день. В проростках повилики присутствуют оба хлорофилла а и b в очень низкой концентрации, всего 5.5% по сравнению с непаразитным растением Ipomoea sp. Результаты исследования согласуются с литературными данными по другим ввдам повилик. Так, М.A.Machado и К. Zetsche (1990) показали для С. reflexa наличие хлорофилла а и Ъ , составляющих 2.5% по сравнению с Ipomoea purpurea. По соотношению хлорофиллов приводятся разные цифры, что, вероятно, связано с возрастом проростка и видовой принадлежностью растений. Так, даже в пределах одного вида эти сведения разнятся: для С. reflexa соотношение а/Ь определено 3,5 (Hibberd et al., 1998), в обзоре N. К. Choudhury, D. Sahu (1999) это соотношение равно двум. В целом, такой параметр у паразитических растений сходен с нормально фотосинтезирующими растениями, что мы наблюдали и в нашем эксперименте (табл. 3). У 4-х дневных проростков повилики японской и ипомеи он был равен 1.5 и 1.6, соответственно. В ходе развития проростка мы наблюдали более быстрое накопление хлорофилла b, что противоречит данным К. Choudhuiy, D. Sahu (1999), которые отмечали, что рост повилики сопровождается деструкцией пигментов, особенно хлорофилла Ь. Авторами не указан возраст повилики, возможно, деструкция пигментов происходит уже после прикрепления к растению-хозяину, когда паразит получает питание от хозяина. Поскольку проросток подвергается воздействию ультрафиолетового света при прорастании, следовало ожидать довольно высокого содержания в его тканях антиоксидантов, к которым относят и каротиноиды.

Таблица 3

Содержание хлорофиллов а и b в проростках повилики японской

Объект Возраст проростков, дни Содержание хлорофилла, мг/г сырого веса

Хлорофилл а Хлорофилл b Отношение а/Ь

Повилика 4 0,050±0,004 0,030±0,005 1,600±0.004

Повилика 7 0,080±0,001 0,100±0,005 0,800±0,007

Ипомея 4 0,850±0,004 0,590±0,003 1,500±0,003

Кроме того, для С. reflexa (Hibberd et al., 1998) и для С. salina (Maekinney, 1936) отмечено необычно высокое количество каротиноидов и ксантофиллов. В нашем эксперименте, сумма каротиноидов у проростков повилики японской была невысокой по сравнению с проростками ипомеи. Однако соотношение хлорофиллов к каротиноидам было близким и составляло 4 для повилики и 4,5 для ипомеи.

Полученные нами данные свидетельствуют о высокой степени консерватизма в соотношении двух пигментных систем разных видов растений, что отражает согласованность в их биосинтезе. Это еще раз подтверждает, что паразитизм повилик в эволюционном плане является достаточно молодым.

4.2. Липиды семян и проростков повилики японской

Большую роль в жизни любого живого организма играют липиды. Они представлены широким разнообразием структур (Dowhan, 1997). В дополнение к структурной роли каждая молекула липидов может выполнять специфические биохимические функции. Некоторые липиды участвуют в регуляторных процессах клеток и передаче сигнальной информации к ним (Stumpf et al., 1987; Thompson et al., 1998; Munnik et al., 1998; Тарчевский, 2002). Такое разнообразие функций липидов в растениях подчеркивает важность изучения этого класса химических соединений.

На первом этапе работы провели анализ липидов семян повилики. В доступной нам литературе нет сведений, касающихся липидов семян повилик. Что касается липидов запасных тканей высших растений, то для семян данные представлены следующим образом (Stumpfet al., 1987). Преобладающими компонентами являются фосфолипиды: ФХ — 29,9 % (от общего числа липидов); ФЭ-18,2%; ФИ-13,2; в минорных количествах встречаются ФГ, ДФГ, ФС, ФК-4%; количество триглицеридов (ТГ)-5.3%, на долю остальных липидов приходится 11,7%.

Мы обнаружили, что в семенах повилики японской количество общих липидов в среднем составляет 44,8 мг/г сырого веса. Методом двумерной тонкослойной хроматографии с использованием специфических реагентов были идентифицированы следующие фосфолипиды, характерные для семян большинства фотосинтезирующих растений: ФХ, ФГ, ФЭ, ФИ, ДФГ, ФК, ФС.

Нами не обнаружено отличий качественного состава фосфолипидов семян повилики от других фотосинтезирующих растений. Соотношение отдельных классов фосфолипидов было следующим: характерно высокое содержание ФХ, ФЭ, ФИ (рис.20), при этом главный фосфолипид семян повилики — ФХ, содержание которого составляет 44,4%. Обращает внимание - наличие ФГ — фосфолипида, локализованного в мембранах хлоропластов, на долю которого приходится 4,3 % от суммы фосфолипидов. Для сравнения: в семенах сои присутствуют следовые количества этого липида (Mudd, 1980; Stumpf et al., 1987). Это еще раз подтверждает возможность некоторой фотосинтетической активности у проростков повилики японской. Для исследования липидов проростков мы использовали 4-дневные проростки повилики японской, которые разделяли на три зоны -апекс проростка, средняя и базальная.

Интерес представляли изменения состава липидов различных зон проростка, различающихся друг от друга морфологически и гистологически и находящихся на разных фазах роста: эмбриональной, растяжения, дифференцировки. Для апекса характерна эмбриональная фаза, для средней зоны - растяжения и дифференцировки. Такое разделение носит весьма условный характер, все же ряд существенных отличий между фазами роста имеется. Так, переход к фазе растяжения сопровождается, например, тем, что цитоплазма становится менее вязкой и более оводнённой, происходит значительной увеличение объема клеток, идущее за счет усиленного поступления воды

(Якушкина, Бахтенко, 2005). В нашем эксперименте мы определили уровень оводнённости тканей различных зон проростка повилики японской (табл. 4), служащий одним из критериев ростовых процессов.

Поскольку базальная часть проростка на первых этапах жизни приспособлена для адсорбции воды,- оводненность этой зоны наибольшая. Средняя зона, за счет усиления роста проростка растяжением, накапливает большее количество воды по сравнению с апексом. Для средней части проростка характерно снижение содержания общих липидов (рис.21). Возможно, это связано с тем, что новообразования в основном происходят в базальной и верхушечной зонах на первых этапах жизни проростка до отмирания базального полюса. В данном случае увядание радикулярного органа только начинает проявляться, поэтому содержание общих липидов этой зоны еще остается достаточно высоким (по сравнению с средней частью проростка).

Таблица 4

ОводнЕнность тканей различных зон 4-х дневного проростка повилики

Зоны проростка повилики японской Количество Н20 (г) /г сухого веса Количество Н20 (г) /г сырого веса Отношение сухой массы к сырой, %

Апекс 3,45 ± 0,25 0,77 ±0,01 22,45 ± 0,25

Средняя часть 9,05 ± 0,45 0,89 ±0,01 9,5 ± 0,4

Базальная часть 12,15 ±0,35 0,925 ± 0,005 7,6 ± 0,2

Щ ФХ В ФЭ ■ ФИ И ФГ ■ ФС Ш ДФГ И ФК FVic. 20. Содержание фосфолипидов семян повилики японской.

Количество фосфолипидов (ФЛ) в общих липидах в зависимости от зоны проростка не одинаково (рис. 22). Концентрация ФЛ апекса была более высокой по сравнению с средней и базальной частью проростка, которые характеризовались близкими значениями.

с с ф о

а апекс

Ш базальная часть

□ средняя часть

I □ апекс 0 средняя часть в базальная часть

Рис.21. Содержание общих липидов

4-х дневных проростков повилики японской.

Средняя из трех повторностей и ошибка

средней.

Рис. 22. Доля фосфолипидов в общих липидах зон 4-х дневного проростка повилики японской.

Снижение уровня ФЛ в этих зонах вероятно связано с разницей в ростовых фазах, что согласуется с данными B.C. Родионова (1989). Автором показано снижение содержания ФЛ с образованием центральной вакуоли и деградацией части ЭПР и диктиосом, а также при старении у листопадных растений.

Для проростка повилики японской методом двумерной тонкослойной хроматографии с использованием специфических реагентов были идентифицированы следующие фосфолипиды: ФХ, ФЭ, ФИ, ФС, ФГ, ДФГ, ФК. Качественный состав фосфолипидов не изменялся в зависимости от зоны проростка (рис.23).

Количественное соотношение классов фосфолипидов не оставалось постоянным (рис. 24). Наблюдалось повышение ФЭ, ФИ в базальной части проростка, но происходило снижение содержания ФГ, ФХ, ФС (рис.24, в). Особый интерес представлял уровень ФК в базальной зоне. Увеличение доли этого фосфолипида может отражать повышенный распад фосфолипидов. Количество ФК системе увеличивалось в средней, базальной зонах проростка. ФК является ключевым промежуточным продуктом при синтезе триацилглицеринов, фосфо и гликолипидов, а также продуктом гидролиза структурных фосфолипидов при участии фосфо липазы D (Pappan, Wang, 1999; Тарчевский, 2002).

Мы предполагаем, что фосфолипаза D может быть ответственной за увеличение доли ФК, однако мы не определяли непосредственно активность ФЛЭ. Поскольку фермент является посредником в процессах старения, вызванных АБК (Pappan, Wang, 1999), накопление продукта его гидролазной активности — ФК в средней и базальной зонах кажется вполне логичным. В нашем эксперименте мы наблюдали достоверное снижение содержания ФХ и ФГ, что может отражать гидролиз этих структурных фосфолипидов с накоплением ФК. Снижение же уровня ФГ возможно связано с деградацией мембран хлоропластов проростков повилики.

а) апекс проростка б) средняя часть проростка в) базальная часть проростка

Рис.23. Двумерная хроматограмма фосфолипидов проростка повилики японской. Фосфолипиды разделяли методом двумерной ТСХ в системе растворителей: хлороформ - метанол - ЫН4ОН - бензол (65:30:6:10, по объему) в 1-м направлением и хлороформ - метанол - ацетон - уксусная кислота - вода - бензол (70:30:5:4:1:10, по объему) во 2-м направлении (Уавкоувку, ТегекЬоуа, 1979). Пятна липидов обнаруживали опрыскиванием хроматограмм 10% раствором серной кислоты в этаноле с последующим нагреванием при 180° С.

а) апекс

б) средняя часть

I 40 с

1- 30

120

£ 10

I о

1 ■■■■■Г'ТЬД-

0 ФХ □ ФЭ

I ФИ

ВФГ ОФС

1ДФГ 6Ф

в) базальная часть

Рис.24. Содержание фосфолипидов 4-х дневного проростка повилики японской.

Результаты измерений усреднены по двум независимым экспериментам, каждый из которых выполнен в трех аналитических повторностях, и ошибки их общей средней.

Полученные результаты согласуются с данными Э.В. Некрасова (2000), в работе которого отмечена общая динамика доли ФК: в молодых, растущих тканях ее мало, затем содержание этого фосфолипида возрастает. Кроме того, автором показана активность фосфолипазы D в разных частях побегов повилики: в верхушке активность была самой высокой (Некрасов, 2000).

4.3. Повилика - модель для исследования ростовых процессов и апоптоза у растений

По-нашему мнению, проросток повилики является привлекательной моделью для изучения молекулярных механизмов ростовых процессов у растений. Проростки других растений не являются идеальной моделью, поскольку у них имеются точки ветвления, так что трудно в достаточных количествах выделить ткани с зонами деления, растяжения, зрелые. Большой популярностью для исследования ростовых процессов пользуются колеоптили и корни злаков (Ванюшин, и др., 2002). Проростки повилики имеют преимущество перед этими моделями - наличие однозначной полярности (униполярности).

На основании проведенных нами цитологических исследований проростка мы предположили, что отмирание базального полюса проростка, возможно, происходит по пути апоптоза, являющегося обязательной составляющей процесса развития и без него эмбриогенез невозможен (Замятнина и др., 2002). Апоптозная элиминация клеток является необходимым условием развития растений, в частности, в развивающихся пыльниках ячменя, в эндосперме формирующейся зерновки кукурузы, в алейроновом слое ячменя при прорастании, в колеоптиле и листьях пшеницы и во многих стареющих клетках и тканях растений (Кирнос и др., 1997; Замятнина и др., 2002). Апоптоз у растений сопровождается чередованием структурно — морфологических изменений клетки: происходит выраженная конденсация хроматина с последующим распадом ядра, межнуклеосомальной фрагментацией ядерной ДНК, в клетках образуются гигантские вакуоли (Ванюшин, 2001). Тем не менее, сведения об апоптозе у растений все еще очень фрагментарны (Замятнина и др., 2002). Некоторые авторы даже подвергают сомнению явления апоптоза у растений (Doom, Wolering, 2005). Поэтому, на наш взгляд, выбор еще одной модели для исследования явлений апоптоза может пополнить картину, происходящую в растительной клетке при этом процессе.

Мы поставили перед собой задачу - выяснить, происходит ли в базальной отмирающей части проростка характерная для апоптозной клетки межнуклеосомальная фрагментация ДНК. Для этого выделенную ДНК проростков повилики японской подвергали электофорезу. Электрофореграмму ДНК, полученной из проростков повилики сравнивали с электрофореграммой ДНК, выделенной из колеоптилей (листьев) этиолированных проростков пшеницы (Замятнина и др., 2003).

Электрофорез ДНК 4-дневных проростков показал, что верхушка и средняя часть проростка не характеризуются апоптозной фрагментацией ДНК в отличие от базального полюса, где обнаружены легкие фрагменты (происходит полная фрагментация ДНК). Однако в данном случае мы не обнаружили промежуточного звена — где были бы как тяжелые, так и легкие цепи ДНК. В последующем мы разделили 4-дневный проросток повилики на 4 части. Апоптозная фрагментация ДНК наблюдалась уже в живой части проростка ближе к базальному полюсу.

У 2 —дневных проростков повилики с не отмирающим еще базальным полюсом наблюдалась следующая картина: фрагментация ядерной ДНК не характерна для

верхушки 2-дневного проростка повилики, в базальном полюсе уже отмечается наличие легких фрагментов ДНК (начинается фрагментация ДНК по типу апоптоза). Таким образом, получено еще одно свидетельство в пользу апоптоза базального полюса у проростков повилики японской. В базальном полюсе 4-дневного проростка происходит апоптозная фрагментация ДНК. У 2-дневных проростков начинается фрагментация ДНК базального полюса.

Выводы:

1. В результате исследований, проведенных в полевых условиях, установлен круг растений-хозяев повилики японской в Амурской области. Обнаружено образование гаусторий повилики японской на вейнике Роасеае (Calamagrostis angustifoliá). Наши наблюдения противоречат данным мировой практики, когда культуру некоторых злаковых (риса, кукурузы) рекомендуют как компонент севооборота в борьбе с засорением посевов повиликой. Внедрения гаусторий в ткани растения Calamagrostis angustifolia sp. не происходило.

2. Показано, что выделения растений-хозяев не влияют на прорастание семян повилики японской, вопреки общепринятым представлениям, которые не являются общими для всех паразитов.

3. Обнаружены изменения клеточных структур в различных зонах проростка; на основании строения клеток и тканей проросток повилики можно разделить на четкие зоны: меристематическая — зона деления, средняя - зона растяжения, и базальная - зона отмирания. Проросток повилики является привлекательной моделью для изучения молекулярных механизмов ростовых процессов и апоптоза у растений.

4. Показано наличие хлорофилла в клетках проростка повилики японской. Содержание хлорофилла в проростках повилики примерно в 3 раза ниже количества хлорофилла в проростках нормально фотосинтезирующих растений.

5. Определен качественный и количественный состав фосфолипидов семян и проростков повилики японской. Мы не обнаружили отличий качественного состава фосфолипидов семян повилики и других фотосинтезирующих растений, что еще раз подтверждает вторичность паразитизма повиликовых. Достоверное снижение содержания ФХ и ФГ может отражать гидролиз этих структурных фосфолипидов с накоплением ФК. Снижение уровня ФГ возможно связано с деградацией мембран хлоропластов проростков повилики японской.

6. Впервые определены хромосомные числа для Cuscuta japónica: 2п = 32. Вид является тетраплоидным (х=8).

7. Семена повилики японской С. japónica Choisy находятся в глубоком органическом покое в состоянии твердосемянности, связанном с непроницаемостью семенных покровов. Процент прорастания при длительном выдерживании (в течение 2-х лет) семян при благоприятных условиях оставался на уровне 3-5%. Что говорит в пользу гетероспермии семян повилики японской. Семена повилики японской очень медленно утрачивают свою жизнеспособность, и даже семена, хранившееся длительное время (10 лет) дают достаточно высокий процент прорастания.

8. Предложены способы преодоления твердосемянности повилики японской. Поверхностная механическая скарификация, стратификация не показали значительного увеличения прорастания по сравнению с контролем. Высокий процент (99-100%) обеспечивает воздействие конц. H2S04 и жесткая механическая скарификация.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Леусова Н.Ю. Особенности биологии и практическое значение повилики Cuscuta L. // Молодежь XXI века: шаг в будущее: III региональная науч.-практ. конф., 15-17 мая, 2002 г., Благовещенск: [сб. докл.]. Благовещенск: Амурский гос. ун-т. 2002г. С.106.

2. Леусова Н.Ю. Особенности прорастания семян повилики японской (Cuscuta japónica Choisy) // Молодежь XXI века: шаг в будущее: IV региональная науч.-практ. конф., 14 - 15 мая, 2003 г., Благовещенск: [сб. докл.]. Благовещенск: ДальГАУ. 2003. С.184-185.

3. Леусова Н.Ю. Крылов A.B. Покой семян повилики японской Cuscuta japónica Choisy // VII Дальневосточная молодежная школа - конф. по актуальным вопросам химии и биологии, 15-22 сент., 2003 г., Владивосток: [тез. докл.]. Владивосток: МЭС, ТИБОХ ДВО РАН, 2003.С.32-33.

4. Леусова Н.Ю. Аистова Е.В. Паразитирование Cuscuta japónica Choisy на растении семейство Роасеае // VIII молодежная конференция ботаников, 2004г., С.-Петербург: [тез. докл.]. С.-Петербург: 2004. С.219.

5. Леусова Н.Ю. Некрасов Э.В. Использование видов рода повилика (Cuscuta L.) в медицине и биотехнологии // Бюл. физиол. патол. дыхания. 2004.Вып.19. С.87-93.

6. Леусова Н.Ю., Некрасов Э.В. Природа твердосемянности повилики японской Cuscuta japónica Choisy // VIII Дальневосточная молодежная школа - конф. по актуальным вопросам химии и биологии. 17-24 сент., 2004г., Владивосток: [тез. докл]. Владивосток: ТИБОХ ДВО РАН, 2004.С.31.

7. Леусова Н.Ю. Катола В.М. Электронно- микроскопическая визуализация поверхности семян повилики японской // Бюл. физиол. и патол. дыхания.. 2005. Вып.21.С.62.-63.

8. Леусова Н.Ю. Микроскопические исследования строения проростков Cuscuta japónica Chiosy // Молодежь XXI века: шаг в будущее: VI региональная науч.-практ. конф., 27-28 апр., 2005 г., Благовещенск: [сб. докл.]. Благовещенск: ДВИ, 2005. С. 910.

9. Леусова Н.Ю. Некрасов Э.В. Повилика - модель для исследования ростовых процессов у растений // IX Дальневосточная школа конференция по актуальным вопросам химии и биологии, 16-23 сент. 2005г, Владивосток: [тез. докл.]. Владивосток: МЭС. ТИБОХ, 2005.С. 34.

10. Крылов A.B., Леусова Н.Ю. Растения паразиты и полупаразиты во Флоре Российского Дальнего Востока // «Вестник ДВО». 2006. №. 2. С.64-69.

11. Леусова Н.Ю. Влияние выделений растений- хозяев на прорастание семян Cuscuta japónica Choisy // Второй Всероссийский Съезд по защите растений: «Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем», 5-10 дек., 2005 г., С.- Петербург, [сб. докл.]. С.- Петербург: ВИЗР, 2005. С. 332.

12. Крылов A.B. .Леусова Н.Ю. Растения паразиты во Флоре Российского Дальнего Востока// Второй Всероссийский Съезд по защите растений: «Фитосанитарное оздоровление агроэкосистем», 5-10 дек., 2005 г., С.- Петербург: [сб. докл.]. С.Петербург: ВИЗР, 2005 . С. 321-323.

13. Леусова Н.Ю. Шатохина A.B. Кариологические исследования проростков повилики японской // Кариологические исследования растений, 12-15 окт., 2005г., С.Петербург: [сб. докл.]. С,- Петербург: 2005. С.53-54.

14. Леусова Н.Ю. Влияние степени зрелости семян на прорастание Cuscuta japónica Choisy i! I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге, 21-26 мая, 2006 г., С. - Петербург: [тез. докл.]. С.-Петербург: 2006. С. 178.

Леусова Наталья Юрьевна

ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ - ПАРАЗИТОВ НА ПРИМЕРЕ ПОВИЛИКИ ЯПОНСКОЙ ОCUSCUTA JAPONICA CHOISY)

Автореферат

Лицензия ЛР 020427 от 25.04.1997 г.

Подписано к печати 25.07.2006 г. Формат 60X84 1/16 Уч.-изд. л-1,0. Тираж 100 экз. Заказ 158.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Леусова, Наталья Юрьевна

Cuscuta L.)»

1.1. Систематика

1.2. Эволюция паразитизма Cuscutaceae Dumort.

1.2.1. Ареал

1.2.2. Круг хозяев

1.3. Особенности биологии Cuscutaceae

1.3.1. Прорастания семян

1.3.2. Особенности роста и развития

1.3.3. Образование гаусторий

1.4. Физиология и биохимия Cuscutaceae

1.5. Особенности взаимодействия повилики с растениями-хозяевами

1.5.1. Влияние на углеводный обмен растения-хозяина

1.5.2. Влияние на обмен липидов растения-хозяина

1.6. Практическое значение Cuscutaceae

1.6.1. Вредоносность повилики

1.6.2. Применение повилики в медицине

1.6.3. Фармакологическое действие препаратов из повилик

1.6.4. Использование в биотехнологии

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материал исследования материал, реактивы, приборы и оборудование

2.2. Способы преодоления твердосемянности

2.3. Экстракция липидов, пигмептов и определение концентрации хлорофиллов

2.4. Кариологический и гистологический анализ проростков

2.5. Выделение и анализ ДНК

2.6. Приготовление пластинок для микро-ТСХ

2.7. Разделение липидов методом микро-ТСХ

2.8. Обнаружение липидов на хроматограммах

2.9. Количественное определение фосфолипидов

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ГЛАВА 3. КРУГ ХОЗЯЕВ ПОВИЛИКИ ЯПОНСКОЙ

ГЛАВА 4. ПОКОЙ И ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН ПОВИЛИКИ ЯПОНСКОЙ

4.1. Покой семян и способы его преодоления

4.2. Влияние выделений растений-хозяев 75 на прорастание семян повилики японской

4.3. Влияние степени зрелости семян на прорастание повилики японской

4.4. Микотрофные микроорганизмы и прорастание семян в естественных условиях

4.5. Долговременное хранение семян

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И РОСТА ПРОРОСТКОВ

ПОВИЛИКИ ЯПОНСКОЙ

5.1. Цитологические особенности строения проростка повилики

5.2. Кариологическое исследование С. japonica

ГЛАВА 6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ

ОСОБЕННОСТИ СЕМЯН И ПРОРОСТКОВ ПОВИЛИКИ

6.1. Содержание пигментов и фотосинтез проростков повилики японской

6.2. Липиды семян и проростков повилики японской

6.3. Повилика- модель для исследования ростовых процессов и апоптоза у растений

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской"

Более половины видов и гораздо больше, чем половина, общего числа всех организмов на Земле - паразиты и возбудители болезней (Христофорова, 1999). Для организмов, ведущих паразитический образ жизни, другой организм - хозяин, на котором или в котором они поселяются, служит специфической средой обитания. Любой организм в естественных условиях заражен теми или иными паразитами, ".паразиты - это такие организмы, которые используют другие живые организмы в качестве среды обитания и источника пищи, возлагая при этом (частично или полностью) на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с окружающей внешней средой" (Догель, 1962, С. 8.). Для растений явление паразитизма имеет свои особенности, поскольку размеры паразита часто сравнимы с размерами хозяина и поселяется паразит на поверхности последнего, что приближает растения-паразиты скорее к хищникам. К паразитным покрытосеменным растениям относятся все растения, чье питание связано с использованием принципа фагобиоза (питание живыми организмами, чужеядность) и осуществляется путем облигатных индивидуальных контактов (Терехин, 1977). Явление паразитизма у цветковых растений вторично. Переход к паразитированию можно наблюдать на примере некоторых семейств растений. Так, среди растений семейства норичниковых {Scrophulariaceae Juss.) представлен весь спектр переходов от автотрофного к гетеротрофному питанию. Многие виды рода Striga Lour, являются абсолютными паразитами. Наряду с автотрофами (вероника, льнянка) в семействе широко представлены факультативные паразиты марьянник {Melampyrum L.), мытник {Pedicularis L.). Интересные варианты переходов от автотрофного к гетеротрофному питанию отмечены у рода Tozzia L., где на разных стадиях растение развивается то как полупаразит, то как абсолютный паразит.

Во флоре Дальнего Востока России растения- паразиты и полупаразиты представлены 83 видами, принадлежащими к 15 родам и 5 семействам (Крылов, Леусова, 2006). Наиболее многочисленно семейство норичниковых - 9 родов, 58 видов. В дальневосточном регионе паразитные растения отмечены в семействах Santalaceae R. Br., Viscaceae Miers., Cuscutaceae Dum., Orobanchaceae Vent., Scrophulariaceae Juss.

Повиликовые, состоящие всего из 1 рода Cuscuta L., насчитывают во Флоре РФ до 40 (в таблице для определения 36) видов (Бутков, 1953). Для Дальнего Востока сообщается о 7 видах повилик (Баркалов, 1991; Ворошилов, 1966; Воробьев и др., 1966; Воробьев, 1982). В Уссурийском районе еще В.А. Комаровым и Е.Н. Клобуковой-Алисовой (1932) описана повилика китайская С. chinensis Lam., которая была обнаружена на сухих склонах в районе г. Хабаровска. В более позднее время на культурных растениях не встречалась. Аборигенный вид повилика японская С. japonica Choisy отмечена в Нижне-Зейском, Буреинском, Амгунском, Уссурийском флористических районах. Другие виды повилик заносные.

В ходе приспособления к паразитическому образу жизни произошли изменения морфологического строения и метаболизма повилики: редукция листьев и корневой системы; редукция фотосинтетического аппарата, включая снижение в содержании хлорофилла или полное его отсутствие; появление видоизмененных выростов стебля - гаусторий, благодаря которым устанавливается контакт между сосудистыми элементами хозяина и паразита; усиление активности гидролитических ферментов, за счет которых паразит размягчает ткани растения-хозяина, значительное повышение плодовитости. Растение характеризуется высокой плодовитостью: когда повилика паразитирует на травах, число семян у нее выражается в четырехзначных, на древесных - пятизначных числах (Тарр, 1975; Бейлин, 1986).

Воздействие, которое оказывает повилика на растение-хозяина, определяет вред, причиняемый ею сельскохозяйственным и лесным культурам. Повилика относится к карантинным объектам. Кроме прямого повреждения растения и питания за его счет, паразит также способствует распространению вирусов, которые переходят с больного растения на здоровое через сосудистую систему паразита, атакующего одновременно оба растения (Тарр, 1975; Бейлин, 1986). Поедание растений, зараженных повиликой, может привести также к отравлению животных (Бейлин, 1986).

Однако практическое значение повилики не ограничивается негативным влиянием на культурные растения. Паразитизм, как явление природы, играет важнейшую роль в эволюции видов. Имея большую скорость размножения, чем хозяева, паразитические организмы эволюционно лабильны и обладают хотя бы по этой причине намного большей способностью адаптации к окружающей среде (Астафьев, Петров, 1992). Паразиты обогащают генофонд популяции свободноживущих и паразитических организмов, стимулируют его к дальнейшему развитию и совершенствованию. Кроме того, повилика издавна используется в восточной медицине и является объектом фармакологических исследований.

Утверждение, что биология паразитических растений исследована недостаточно (Цвелев, 1981; Stewart, Press, 1990) справедливо и для Дальнего Востока, и в частности для повилик. Многие сведения по биологии, физиологии этого паразитического растения все еще остаются фрагментарными. Более того, идентификация растений повилики по морфологическим признакам зачастую вызывает затруднения, что определяет необходимость поиска новых диагностических признаков для целей систематики.

Актуальность работы. Важность изучения паразитических растений диктуется в первую очередь поражением ими сельскохозяйственных и лесных культур. И. Г. Бейлин (1966) отмечал, что в отношении изученности болезней растений «беспризорными» оказались вызываемые паразитами из высших растений - омелой, заразихами, повиликами. Вред, причиняемый паразитическими цветковыми растениями в целом сравнительно невелик, но некоторые из них могут быть причиной довольно существенных потерь, это в первую очередь относится к стриге и повилике (Тарр, 1975). Повилика наносит существенный ущерб сельскому хозяйству в районах орошаемого земледелия, где обилие тепла и систематические поливы способствуют прорастанию семян в течение 7-8 месяцев в году (Бейлин, 1986). Одной из особенностей повилики как паразита является большое количество семян, которое исчисляется тысячами на одно растение. Семена могут накапливаться на полях в результате обсеменения и служат источником засорения посевов. Знание условий прорастания семян и особенностей биологии раннего развития проростков облегчит борьбу с этим сорняком.

По нашему мнению, значение повилики как патогена недооценено. В современных условиях антропогенного воздействия на биосферу идет постепенное усиление иммунодепрессивного состояния человека, животных, растений (Астафьев, Петров, 1992). Кроме того, интенсивное развитие генетики (например, появление трансгенных растений) способствует все большей гомогенности популяций. Существенно изменяющаяся среда обитания животных, растений, человека, способствует возникновению паразитарных, инфекционных заболеваний. В связи с этим, возрастает риск заражения новыми инфекциями и инвазиями, к которым нет необходимой адаптации.

Особенности биологии и физиологии повилики как облигатного паразита делают ее привлекательной моделью для изучения молекулярных механизмов ростовых процессов и запрограммированной гибели клеток (ЗГК) у растений, а также взаимодействия фитопатогенных организмов с хозяевами. Поскольку для исследования биологических процессов часто используется не все растение, а только отдельные его органы, повилика удобна тем, что ее проросток не дифференцирован на органы. Развитие проростка повилики имеет ряд особенностей. Так, на этапе до прикрепления к растению-хозяину повилика развивается за счет питательных веществ, отложенных в семени, и это самостоятельное питание может длиться до нескольких недель. В этот период рост осуществляется только за счет апикального полюса, тогда как базальный полюс (корешок) отмирает на ранних стадиях развития. Возможно, что отмирание базального полюса проростка повилики происходит по типу апоптоза - запрограммированной гибелью отдельных клеток и тканей (Ванюшин и др., 2002; Замятнина и др., 2002). Сведения об апоптозе у растений все еще очень фрагментарны (Замятнина и др., 2002). До сих пор еще не сложилось целостное представление о типичной апоптозной растительной клетке. Поэтому, на наш взгляд, повилика японская может быть удобной моделью для изучения процессов ЗГК у растений.

Морфологически виды рода Cuscuta достаточно сложно определяются. Одним из надежных методов является определение хромосомных чисел. Сведения о хромосомных числах повиликовых в Российской Федерации отсутствуют, по данным зарубежных авторов приводятся разные числа для рода Cuscuta L. (Pazy, 1997; Garcia, 2001), что требует уточнения.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было изучение особенностей экологии паразитического растения Cuscuta japonica Choisy.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1.Оценить кариологические данные с целью выявления дополнительных диагностических признаков вида.

2. Изучить процессы прорастания семян повилики как явление адаптации и факторы, влияющие на прорастание.

3. Исследовать особенности ростовых процессов у проростков повилики.

4. Исследовать круг хозяев повилики японской.

Научная новизна. Изучены особенности развития повилики японской на стадии до прикрепления к растению-хозяину (ювенильный период). Впервые определен состав липидов семян и проростков повилики японской. Определена фотосинтетическая активность проростков повилики. Впервые установлены числа хромосом С. japonica (2п=4х=32). Показаны особенности взаимодействия повилик и растений семейства Роасеае. Предложена новая модель - проростки повилики японской на стадии до прикрепления к хозяину -для изучения ростовых процессов и апоптоза у растений

Практическая значимость. Данные по хромосомному числу С. japonica, полученные в ходе исследования, могут быть использованы для целей систематики. Сведения по прорастанию семян данного вида повилики позволяют рекомендовать для выведения семян повилики из состояния покоя в очагах распространения и засорения полей многократное мульчирование почвы для повреждения семенной оболочки. Предложенная методика, способствующая преодолению твердосемянности, позволяет получить количество проростков в массе, что способствует оптимизации их разностороннего исследования. Проросток повилики предлагается в качестве отличной от известных моделей изучения молекулярных механизмов ростовых процессов и апоптоза у растений.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Благовещенск 2002, 2003, 2005); VIII, IX молодежной конференции ботаников (Санкт- Петербург, 2004, 2006); региональной научной конференции по актуальным вопросам химии и биологии (Владивосток, МЭС, 2003, 2004,2005) .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы (194 источника, из которых 116 на иностранном

Заключение Диссертация по теме "Экология", Леусова, Наталья Юрьевна

110 Выводы:

1. В результате исследований, проведенных в полевых условиях, установлен круг растений-хозяев повилики японской в Амурской области. Обнаружено образование гаусторий повилики японской на вейнике Роасеае (Calamagrostis angustifolia Кош.). Наши наблюдения противоречат данным мировой практики, когда культуру некоторых злаковых (риса, кукурузы) рекомендуют как компонент севооборота в борьбе с засорением посевов повиликой. Внедрения гаусторий в ткани растения Calamagrostis angustifolia не происходило.

3. Обнаружены изменения клеточных структур в различных зонах проростка; на основании строения клеток и тканей проросток повилики можно разделить на четкие зоны: меристематическая - зона деления, средняя - зона растяжения, и базальная - зона отмирания. Проросток повилики является привлекательной моделью для изучения молекулярных механизмов ростовых процессов и апоптоза у растений.

6. Впервые определены хромосомные число для Cuscuta japonica: 2n = 32. Вид является тетраплоидным (х=8).

7. Семена повилики японской С. japonica Choisy находятся в глубоком органическом покое в состоянии твердосемянности, связанном с непроницаемостью семенных покровов. Процент прорастания при длительном выдерживании (в течение 2-х лет) семян при благоприятных условиях оставался на уровне 3-5%. Что говорит в пользу гетероспермии семян повилики японской. Семена повилики японской очень медленно утрачивают свою жизнеспособность, и даже семена, хранившееся длительное время (10 лет) дают достаточно высокий процент прорастания.

8. Предложены способы преодоления твердосемянности повилики японской. Поверхностная механическая скарификация, стратификация не показали значительного увеличения прорастания по сравнению с контролем. Высокий процент (99-100%) обеспечивает воздействие конц. H2SO4 и жесткая механическая скарификация.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Леусова, Наталья Юрьевна, Благовещенск

1. Антипов Н.И. О некоторых физиологических особенностях петрова креста и повилики // Учен. зап. Владимирск., гос. пед. инст. 1968. вып. 1.С. 29-39.

2. Астафьев Б.А., Петров О.Е. Эволюционное-генетическая теория паразитизма // Успехи соврем, биол. 1992. Т. 112, № 2. С. 163-175.

3. Баркалов В.Ю. Сем. Повиликовые Cuscutaceae Dum. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. - СПб.: Наука, 1991.- Т.7. С.-279-284.

4. Батыгина Т.Б. Генетическая геретогенность семян: эмбриологические аспекты.//Физиология растений. 1999. Т.46, №3. С.438-454.

5. Бейлин И.Г. Цветковые полупаразиты и паразиты.- М.: Наука, 1966. -118с.

6. Бейлин И.Г. Паразитизм и эпифитотиология.- М.: Наука, 1986.-351с.

7. Бендер К.И., Гоменюк Г.А., Фрейдман С.Л. Указатели по применению лекарственных растений в научной и народной медицине. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1988. - 112 с.

8. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3 т. / Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимова И.А. и др. / Под. ред. В.Ф. Семихова. М.: Наука, 2001. - Т. 1, 2 - 764 с.

9. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3 т. / Там же. 2002. - Т. 3 - 216 с.

10. Бутков А.Я. Повиликовые Cuscutaceae Choisy. Флора СССР. М.-Л. Изд. АН СССР. 1953. Т. 19. С. 37-76.

11. Бухов Н.Г., Бондар В.В., Дроздова И.С. Действие низкоинтенсивного синего и красного света на содержание хлорофиллов а и b и световые кривые фотосинтеза у листьев ячменя // Физиология растений. 1998. Т. 45, № 3. С. 507-512.

12. Ванюшин Б.Ф., Сингх С.С., Сонвол Г. Изменение метилирования ДНК люцерны при поражении кускутой и тканевые различия в ДНК паразитического растения // Биохимия. 1979. Т.44, № 5. С. 864-867.

13. Ванюшин Б.Ф, Шорнинг Б.Ю., Середина А.В., Александрушкина Н.И. Влияние фитогормонов и 5-азацитидина на апоптоз у этиолированных проростков пшеницы // Физиология растений. 2002. Т. 49, №4. С. 558-564.

14. Воробьев Д.П., Ворошилов В.Н., Горовой П.Г., Шретер А.И. Определитель растений Приморья и Приамурья.- М.-Л.: Наука, 1966.-490 с.

15. Воробьев Д.П. Определитель сосудистых растений окрестностей Владивостока. Л.: Наука, 1982. - 252с.

16. П.Ворошилов В.Н. Флора советского Дальнего Востока. М. Наука. 1966.-478 с.

17. Ганешин С.С. Повилики европейской части СССР // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1927 1928. Т. 8, №. 1. С. 273-300.

18. Гриневич М.А. Информационный поиск перспективных лекарственных растений: (опыт изучения традиционной медицины стран Восточной Азии с помощью ЭВМ). Л.: Наука, 1990. - 141

19. Грязев Н.Д. О льняной повилике (Cuscuta epilinum Weihe) и мерах борьбы с нею // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1927 1928. Т.8, № 1. С. 259-272.

20. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений.- М.: Мир. 1986.-Т.1. С. -392.

21. Догель В.А. Общая паразитология. JL: Изд-во ЛГУ, 1962. - 464 с.

22. Еленев JI.K. Некоторые вопросы питания повилики // Физиология растений. 1956. Т. 3, № 5. С. 470-479.

23. Ефимов JT.JI. Карантинные сорняки. М.: Изд. сектора карантина Наркомзема СССР, 1939. - 44 с.

24. Жук А.В. Морфогенез и происхождение гаусторий у видов рода Cuscuta (Cuscutaceae) // Бот. журн. 1997. Т. 82, № 5. С. 1-15.

25. Заворуева Е.Н., Ушакова С.А., Волкова Э.К., Тихомиров А.А., Могильная О.А., Медведев С.Е. Тонкая структура хлоропластов листьев огурца и гороха, сформировавшихся на красном свету // Физиология растений. 2000. Т. 47, № 6. С. 843-851.

26. Замятнина В.А., Бакеева JI.E., Александрушкина Н.И., Ванюшин Б.Ф. Апоптоз у этиолированных проростков пшеницы. 1. Характерная ультраструктура апоптозной клетки // Физиология растений. 2002. Т. 49, № 6. С.828 838.

27. Замятнина В.А., Бакеева Л.Е., Александрушкина Н.И., Ванюшин Б.Ф. Апоптоз у этиолированных проростков пшеницы. 2. Влияние антиоксиданта (ВНТ) и перекисей // Физиология растений. 2003. Т. 50, № 2. С. 280-290.

28. Золотая книга восточной медицины. Секреты Авиценны / Сост. В.Л. Сабуров. М.: Вече, 2004. - 400 с.

29. Зотикова А.П., Зайцева Т.А. Влияние белого и красного света на содержание пигментов и функциональную активностьхлоропластов сосны // Физиология растений. 2000. Т. 47, № 6. С. 852-857.

30. Каменский К.В. Клеверные повилики // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1927 1928. Т.8, № .1. С. 217-257.

31. Комаров B.JL, Клобукова-Алисова Е.Н. Определитель растений Дальневосточного края. JL: Изд. АН СССР, 1932. Т. 1-2. 1174 с.

32. Крылов А.В. Леусова Н.Ю. Растения паразиты во Флоре Российского Дальнего Востока // Вестник ДВО. 2006. № 2. С.64-69.

33. Ладыгин В.Г. Биосинтез каротиноидов в хлоропластах водорослей и высших растений // Физиология растений. 2000. Т.47, № 6. С. 904-923.

34. Леусова Н.Ю., Некрасов Э.В. Использование видов рода повилика (Cuscuta L.) в медицине и биотехнологии // Бюл. физиол. патол. дыхания. 2004. Вып. 19. С. 87-93.

35. Лилиенштерн М. Ф. Физиологическое исследование над Cuscuta monogyna Vahl. // Журн. Р. Бот. Общ. 1928. Т. 13, №. 1. С. 13.

36. Лилиенштерн М. К физиологии иммунитета растений к повилике // Журн. Р. Бот. Общ. 1931. Т. 16, № 4. С. 279-287.

37. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине. -Саратов: Приволжское книжное изд-во, 1991. 544 с.

38. Меликян А.П., Ханджян Н.С. Анатомия стеблей некоторых видов Cuscuta L. в связи с их систематикой // АН Армянской ССР. Б иол. Журнал Армении. 1968. Т.21, № 7. С. 79-86.

39. Мельникова Р.Д. О жизнеспособности семян повилик в воде // Доклады Академии наук УзССР. 1956. №4. С. 41-44.

40. Мельникова Р.Д. Некоторые биологические особенности повилики китайской Cuscuta chinensis Lam. // Вопросы ботаники. 1958. Вып. 3. С. 31-32.

41. Мещеряков Н.Н. Некоторые наблюдения над повиликой (Cuscuta) // Бот. журн. 1954. №11. С. 1664-1665

42. Митрофанова Н.С. О значении зародыша в систематике Cuscuta L. // Бот. журн. 1961. Т.46, № 2. С. 259-262.

43. Москаленко Г.П. Карантинные сорные растения России. М. : Росгоскарантин, 2001. - 279с.

44. Нанушьян Е.Р., Мурашев В.В. Индукция многоядерных клеток в апикальных меристемах Allium ссера возмущением геомагнитного поля // Физиология растении. 2003. Т.50. № 4. С. 587-592.

45. Натальина О.Б. Некоторые биологические особенности повилики хмелевидной на малине//Бот. журн. 1961. №7. С. 1032-1038.

46. Натальина О.Б. О степени паразитизма повилик и классификации паразитизма цветовых паразитов // Науч. Докл. В.Ш. 1964. №3. С. 99- 102.

47. Некрасов Э.В. Фосфолипаза D растений. Распространение, возможная физиологическая роль: дис. . канд. биол. наук / Тихоокеан. ин-т биоорган. Химии ДВО РАН. Владивосток, 2000. -136с.

48. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян / ред. М.Г. Николаева, Н.В. Обручева. М.: Колос, 1982.-495с.

49. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. JL: Наука, 1985. - 348 с.

50. Николаева М.Г. Особенности прорастания семян в зависимости от филогенетического положения растений и эколого-географических условий обитания // Физиология растений. 1999. Т. 46, № 3. С. 432437.

51. Николаева М.Г. Эколого физиологические особенности покоя семян (итоги исследований за последнее столетие) // Бот. Журн. 2001. Т. 86, №12. С.1-14.

52. Олифиренко В.И. Некоторые наблюдения над повиликой // Бот. Журн. 1959. Т. 44, № 11. С.1664-1665.

53. Прищепо Н.Н. Особенности прорастания семян повилики полевой и их сохраняемость в почве. // Сб. Карантинные сорные растения и борьба с ними. М., 1983. С. 62-67.

54. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Caprifoliaceae-Plantagiaceae / Под ред. П.Д. Соколова. Л.: Наука, 1990. - 328 с.

55. Рахимов М.М., Мадьяров Ш.Р., Джанбаев Н.Р., Юлдашев П.Х. Характеристика липолитических ферментов семян хлопчатника // Химия природных соединений. 1970. №6. С. 738-744.

56. Родионов B.C. Изменение состава глицеролипидов листьев в зависимости от факторов среды и вида растений: автореф. дис. . д-ра биол. наук. Киев, 1989.- 42с.

57. Самуилов В.Д. Проблемы энергетики в эволюции живого // Биохимия. 2005. Т. 70, № 2. С. 302-307.

58. Смирнов Ю.А. Ускоренный метод исследования соматических хромосом плодовых // Цитология. 1968. Т.10, № 12. С. 160.

59. Справочник по карантинным сорным растениям. Инструкции и методические материалы.- Новосибирск: ЦЭРИС, 1997.-104с.

60. Тарр С. Основы патологии растений. М.: Мир, 1975. - 587с.

61. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений. М.: Наука, 2002. - 294с.

62. Тахтаджян A.JI. Система и филогения цветковых растений. М.-Л.: Наука, 1966.-611 с.

63. Тахтаджян А.Л. Семейство повиликовые (Cuscutaceae). Жизнь растений. М. Просвещение. 1981. Т. 5, № 2. С. 389.

64. Тахтаджян А.Л. Система могнолиофитов. Л.: Наука, 1987. - 439с.

65. Терехин. Э.С. Паразитные цветковые растения: эволюция онтогенеза и образа жизни. Л.: Наука, 1977. - 220 с.

66. Тихонова В.Л. Долговременное хранение семян. // Физиология растений 1999. Т.46, № 3. С. 467-476.

67. Усманов П.Д. Старение семян Arabidopsis thaliana и его преодоление // Физиология растений. 1999. Т.46. № 3. С. 492-494.

68. Хотимченко С.В. Липиды морских водорослей макрофитов и трав: структура, распределение, анализ. - Владивосток: Дальнаука, 2003. -234 с.

69. Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999.-516 с.

70. Цвел ев Н.Н. Определитель сосудистых растений северо-запада России. -СПб: СПХФА, 2000. 781с.

71. Черепанов С. К. Сосудистые растения СССР. JL: Наука, 1981. — 509 с.

72. Шапанова Л.Г. Некоторые особенности углеводного обмена повилики полевой, паразитирующей на сахарной свекле / Физиолога биохимические особенности сахарной свеклы в условиях Киргизии. Фрунзе. 1977. с.34 -41.

73. Шлык А.А. определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биохимические методы в физиологии растений / под ред. Павлиновой О.А. М.: Наука, 1971. С. 154-171.

74. Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. физиология растений. М.: Гуманитар. Изд. центр ВЛАДОС, 2005.- 463с.

75. Agha A.M., Sattar Е.А., Galal A. Pharmacological study of Cuscuta campestris Yuncker// Phytother. Res. 1996. Vol. 10, № 2. P. 117-120.

76. Anis E., Anis I., Ahmed S. et al. a-Glucosidase inhibitory constituents from Cuscuta rejlexa II Chem. Pharm. Bull. 2002. Vol. 50, № 1. P. 112114.

77. Awasthi L.P. The purification and nature of an antiviral protein from Cuscuta rejlexa plants // Arch. Virol. 1981. Vol. 70, № 3. P. 215-223.

78. Bakos A., Borsics Т., Toldi O., Babos K., Lados M. Evidence for somatic embryogenesis during plant regeneration from seedling-derived callused dodder (Cuscuta trifolii Bab. et Gibs) // Plant Cell Reports. 2000. Vol. 19, №5. P. 525-528.

79. Bao X., Wang Z., Fang J., Li X. Structural features of an immunostimulating and antioxidant acidic polysaccharide from the seeds of Cuscuta chinensis II Planta Med. 2002. Vol. 68, № 3. P. 237 -243.

80. Bar Nun N., Mayer A.M. Culture of pectin methylesterase and polyphenoloxidase in Cuscuta campestris I I Phytochem. 1999. Vol. 50, № 5. P. 719-727.

81. Bar Nun N., Мог A., Mayer A.M. A cofactor requirement for polygalacturonase from Cuscuta campestris II Ibid. Vol. 52, № 7. P. 1217-1221.

82. Bhattachrya M.K. Growth requirements of Cuscuta reflexa // Biologia Plantarum. 1976. Vol. 18, № 6. P. 415-420.

83. Bennet C.W. Acquisition and transmission of viruses by dodder (Cuscuta subinclusa) // Phytopathology. 1940. Vol. 30, № 1. P. 2.

84. Benvenuti S., Dinelli G., Bonetti A., Catizone P. Germination ecology, emergence and host detection in Cuscuta campestris // Weed Research. 2005. Vol. 45,270-278.

85. Borsics Т., Lados M. cDNA cloning of a mechanical/abiotic stress-inducible calmodulin-related gene from dodder-infected alfalfa // Plant Cell Environ. 2001. Vol. 24, №6. P. 649-656.

86. Borsics Т., Lados M. Dodder infection induces the expression of a pathogenesis-related gene of the family PR-10 in alfalfa // J. Exp. Bot. 2002. Vol. 53, №375. P. 1831-1832.

87. Bungard R.A., Ruban A.V., Hibberd J.M., Press M.C., Horton P., Scholes J.D. Unusial carotenoid composition and a new type of xanthophylls cycle in plants // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999. Vol.96, №3. P. 1135-1139.

88. Bungard R.A. Photosynthetic evolution in parasitic plants: insight from the chloroplast genome // Bio Essays. 2004. Vol. 26, P.325-347.

89. Chang M. and Lynn D.G. Haustoria and the chemistry, of host recognition in parasitic angiosperms // J. Chem. Ecol. 1986. Vol. 12, P. 561-579.

90. Charles D.J., Singh M. Sanwal G.G. Biochemical changes during germination and seedling growth in Cuscuta campestris // Physiol. Plant. 1982. Vol. 56, №2. P. 211-216.

91. Choudhury N.K., Sahu D. Photosynthesis in Cuscuta reflexa: A total plant parasite // Photosynthetica. 1999. Vol. 36, № 1-2. P. 1-9.

92. Dawson J.H., Musselman L.J., Wolswinkel P. and Dorr I. Biology and Control of Cuscuta //Rev. Weed Sci. 1994. Vol. 6, P. 265-317.

93. Deeks S.J., Shamoun S.F., Punja Z.K. Tissue culture of parasitic flowering plants: methods and applications in agriculture and forestry // In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 1999. Vol. 35, № 5. P. 369-381.

94. Doom W.G., Woltering E.J. Many ways to exit? Cell death caregories in plants // Trends in Plant Science. 2005. Vol. 10, № 3. P. 117-122.

95. Dowhan W. Molecular basis for membrane phospholipids diversity: Why are so many lipids ? // Annu. Rev. Biochem. 1997. № 66. P. 199232.

96. Fosbery R. Dodder and hops // J. Biol. Educ. 1990. Vol. 24, № 4. P. 223.

97. Furuhashi K., Kanno M., Morita T. Photocontrol of parasitism in parasitic flowering plant, Cuscuta japonica Choisy, cultured in vitro // Plant Cell Physiol. 1995. Vol. 36, № 3. P. 533-536.

98. Furuhashi K., Tada Y., Okamoto K. et al. Phytochrome participation in induction of haustoria in Cuscuta japonica, a holoparasitic flowering plant // Plant Cell Physiol. 1997. Vol. 38, № 8. P. 935-940.

99. Gaertner E. E. Studies of seed germination, seed identification, and host relationships in Dodders, Cuscuta spp. // Mem. Cornell Agr. Exp. Sta. 1950. Vol. 294, № 1. P. 1-56.

100. Gaertner E. E. Dormancy in the seed of Cuscuta europea II Ecology 1956. Vol. 37, №3. p. 389.

101. Garsia M. A new western Mediterranean species of Cuscuta (Convolvulaceae) confirms the presence of holocentric chromosomes in subgenus Cuscuta И Bot. J. Linnean Soc. 2001. Vol. 135, № 2. P. 169178.

102. Gepstein S., Daube N. The photosynthetic components of parasitic plant, Cuscuta // Plant Physiol. 1993. Vol.102, № 1. P. 138.

103. Guo C., Zhang Z., Zheng H. et al. Studies of the herbal and botanical origins of seman Cuscutae II Zhongguo Zhong Yao Za Zhi = China J. Chin. Mater. Med. 1990. Vol. 15, № 3. P. 138-140. Кит. яз., рез. Англ.

104. Anti-steroidogenic activity of methanolic extract of Cuscuta reflexa Roxb. stem and Corchorus olitorius Linn, seed in mouse ovary / Gupta M., Mazumder U.K., Pal D.K., Bhattacharya S. // Indian J. Exp. Biol. 2003. Vol. 41, №6. P. 641-644.

105. Gupta M., Mazumder U.K., Pal D. et al. Studies on brain biogenic amines in methanolic extract of Cuscuta reflexa Roxb. and Corchorus olitorius Linn, seed treated mice // Acta Pol. Pharm. 2003. Vol. 60, № 3. P. 207-210.

106. Haidar M.A., Iskandarani N., Sidahmed M., Baakbaki R. Response of field dodder (Cuscuta campestris) seeds to soil solarization and chicken manure // Crop Protection. 1999. Vol.18, P.253-258.

107. Haidar M.A., Orr G.L., Westra P. The response of dodder {Cuscuta spp.) seedlings to phytohormones under various light regimes // Ann. Appl. Biol. 1998 Vol. 132, № 2. P. 331-338.

108. Haupt S., Oparka K.J., Sauer N., Neumann S. Macromolecular trafficking between Nicotiana tabacum and the holoparasite Cuscuta reflexa II J. Exp. Bot. 2001. Vol. 52, № 354. P. 173-177.

109. Hibberd J.M., Bungard R.A., Press M.C., Jeschke W.D., Scholes J.D., Quick W.P. Localization of photosynthetic metabolism in the parasitic angiosperm Cuscuta reflexa II Planta. 1998. Vol.205, № 5. P.506-513.

110. Hsieh T.C., Lu X., Guo J. et al. Effects of herbal preparation Equiguard on hormone-responsive and hormone-refractory prostate carcinoma cells: mechanistic studies // Int. J. Oncol. 2002. Vol. 20, № 4. P. 681-689.

111. Hutchison J. M., Ashton F. M. Effect of desiccation and scarification on the permeability and structure of seed coat of Cuscuta campestris II Amer. J. Bot. 1979. Vol. 66, №1. P. 40-46.

112. Effect of Cuscuta chinensis glycoside on the neuronal differentiation of rat pheochromocytoma PC 12 cells / Jian-Hui L., Bo J., Yong-Ming В., Li-Jia A. // Int. J. Dev. Neurosci. 2003. Vol. 21, № 5. P. 277-281.

113. Johry B.M. and Tiagi B. Floral morphology and seed formation in Cuscuta reflexa Roxb // Phytomorphology. 1957. Vol.2, № 2. P. 162180.

114. Julie S., Daniel M. Chemical changes induced by Cuscuta reflexa on Streblus asper Lour // Natl. Acad. Sci. Lett.-India. 1996. Vol.19, № 9-10. P. 185-187.

115. Kala C.P., Farooquee N.A., Dhar U. Prioritization of medicinal plants on the basis of available knowledge, existing practices and use value status in Uttaranchal, India // Biodiver. Conserv. 2004. Vol. 13, № 2. P. 453-469.

116. Kates M. Techniques of lipidology: isolation, analysis and identification of lipids. Amsterdam, New York: Oxford, Elsevier, 1986.-465 p.

117. Kelly C.K., Harris D., Perez-Ishiwara R. Is breaking up hard to do? Breakage, growth, and survival in the parasitic clonal plant Cuscutacorymbosa (Convolvulaceae) // Amer. J. of Bot. 2001. Vol. 88, № 8. P.1458-1468.

118. Khalid A.N. Iqbal S.H. Mycotrophy in a vascular stem parasite Cuscuta reflexa II Mycorrhiza. 1996. Vol. 6, № 1. P. 69-71.

119. Kooij T.A.W., Krause K., Dorr I., Krupinska К Molecular, functional and ultrastructural characterization of plastids from six species of the parasitic flowering plant genus Cuscuta // Planta. 2000. Vol. 210, № 6. P. 701-707.

120. Lados M. Effect of temperature, pH and host plant extract on thegermination of Cuscuta trifolii and C. campestris seeds // Novenytermeles. 1999. Vol. 48, № 4. P. 367-376.

121. Lane H.C. and Kasperbauer M.J. Photomorphogenic responses of dodder seedlings // Plant Physiol. 1965. Vol. 40, № 1. P. 109-116.

122. Lee K.B., Lee C.D. The structure and development of the haustorium in Cuscuta australis // Can. J. Bot. 1989. Vol. 67, № 10. P. 2975-2982.

123. Loffler C., Czygan F.C., Proksch P. Phenolic constituents as taxonomicmarkers in the genus Cuscuta (Cuscutaceae) // Biochem. Syst. Ecol.1997. Vol. 25, №4. p. 297-303.

124. Loffler С., Czygan F.C., Proksch P. Role of indole-3-acetic acid in the interaction of the phanerogamic parasite Cuscuta and host plants // Plant Biol. 1999. Vol. 1,№ 6. P. 613-617.

125. Lyshede O.B. Morphological and anatomical features of Cuscuta pedicellata and C. campestris II Nord. J. Bot. 1985. Vol. 5, № 1. P. 6577.

126. Lyshede O.B. Studies on mature seeds of Cuscuta pedicellata and C. campestris by electron microscopy // Ann. Bot. 1992. Vol. 69, № 4. P. 365-371.

127. Machado M.A. Zetsche K. A structural, functional and molecular analysis of plastids of holoparasites Cuscuta rejlexa and Cuscuta europaea I/1990. Vol. 181, № 1. P. 91-96.

128. Mackinney G. On the plastid pigments of marsh dodder // The J. of Biol, chemistry. 1936. Vol. 112, № 1. P. 421-424.

129. Mahmood N., Piacente S., Burke A. et al. Constituents of Cuscuta rejlexa are anti-HIV agents // Antivir. Chem. Chemother. 1997. Vol. 8, №1. P. 70-74.

130. Marambe В., Wijesundara D.S.A., Tennakoon K.U., Pindenia D., Jayasinghe C. Growth and development of Cuscuta chinensis Lam. and its impact on selected crops // Weed Biology and Management. 2002. Vol.2, №l.P.79-83.

131. HO.Mehra B.K., Hiradhar P.K. Cuscuta hyalina Roth., an insect development inhibitor against common house mosquito Culex quinquefasciatus Say. // J. Environ. Biol. 2002. Vol. 23, № 3. P. 335339.

132. Hl.Mishra S., Sanwal G.G. Alterations in lipids composition of seed oil from Brassica juncea upon infection by Cuscuta reflexa // J. Agric. Food Chem. 1992. Vol. 40, №.1. P.52-55.

133. Munnik Т., Irvine R.F., Musgrave A. Phospholipids signaling in plants // Biochim. Biophys. Acta. 1998. Vol. 1389, № 3. P. 222-272.

134. Nakahara K., Trakoontivakorn G., Alzoreky N.S. et al. Antimutagenicity of some edible Thai plants, and a bioactive carbazole alkaloid, mahanine, isolated from Micromelum minutum И J. Agric. Food Chem. 2002. Vol. 50, № 17. P. 4796-4802.

135. Neyland R. A phylogeny inferred from large ribosomal subunit (26S) rDNA sequences suggests that Cuscuta is a derived member of Convolvulaceae I/BRITTONIA. 2001. Vol. 53, № 1. P. 108-115

136. Nisa M., Akbar S., Tariq M., Hussain Z. Effect of Cuscuta chinensis water extract on 7,12-dimethylbenza.anthracene-induced skin papillomas and carcinomas in mice // J. Ethnopharmacol. 1986. Vol. 18, № 1. P. 21-31.

137. Pal D.K., Gupta M., Majumdar U.K., Bhattacharya S. Evaluation of antifertility activities of methanol extract of Cuscuta reflexa Roxb. stem and Corchorus olitorius L. seed in male mice // Drug Metabol. Rev. 2003. Vol.35, SU.2.-P.419.

138. Pal D., Panda C., Sinhababu S. et al. Evaluation of psychopharmacological effects of petroleum ether extract of Cuscuta reflexa Roxb. stem in mice // Acta Pol. Pharm. 2003. Vol. 60, № 6. P. 481-486.

139. Papan K., Wang X. Molecular and biochemical properties and physiological role of plant phospholipase D // Biochim. Biophys. Acta. 1999. Vol. 1439, №2. P. 151-166.

140. Pazy B. Supernumerary chromosomes and their behaviour in meiosis of the holocentric Cuscuta babylonica Choisy // Bot. J. Linnean Soc. 1997. Vol. 123, №2. P. 173-176.

141. Pazy В., Plitmann, U. New perspectives on the mechanisms of chromosome evolution in parasitic flowering plants // Bot. J. Linnean Soc. 2002. Vol. 138, № 1. P. 117-122.

142. Poliyath G., Maheshwari R, Mahadevan S. Initiation of haustoria in Cuscuta by citokinin application // Curr. Sci. 1978. Vol. 47, P. 427-429.

143. Perez Amador M.C., Arreola L., Marquez Guzman J.M. Taxanomic markers of the family Convolvulaceae in four species of Cuscuta // Phyton-Int. J. Exp. Bot. 1996. Vol. 58, № 1-2. P. 115-118.

144. Effects of flavonoids from Semen Cuscutae on the reproductive system in male rats / Qin D.N., She B.R., She Y.C., Wang J.H. // Asian J. Androl. 2000. Vol. 2, №1. P. 99-102.

145. Ramsubramanian T.S., Paliyath G., Rajagopal I., Maheshwari R. and Mahadevan S. // Hormones and Cuscuta development: in vitro induction of haustoria by cytokinin and its inhibition by other hormones // J. Plant Growth Regl. 2005. Vol. 7, P. 133-144.

146. Robinson R.D., Williams L.A., Lindo J.F. et al. Inactivation of Strongyloides stercoralis filariform larvae in vitro by six Jamaican plant extracts and three commercial anthelmintics // West Indian Med. J. 1990. Vol. 39, №4. P. 213-217.

147. Ryerson D., Heath M.C. Cleavage of nuclear DNA into oligonucleosomal fragments during cell death induced by fungal infection or by abiotic treatments // The Plant Cell. 1996. Vol. 8, № 3. P. 393-402.

148. Sanders I.R., Koide R.T., Shumway D.L., Mycorrhizal stimulation of plant parasitism // Can. J. Bot.-Rev. Can. Bot. 1993. Vol. 71, № 9. P. 1143-1146.

149. Sasa S., Lori K. Monophyly of the Convolvulaceae and circumscription of their major lineages based on DNA sequences of multiple chloroplast loci // Amer. J. Bot. 2002. Vol. 89, № 9. P. 1510.

150. Setty P.R., Krishnan R.L., Parasitism by Orobanche and Cuscuta // Plant Physiol. 1970. Vol. 60, № 3. P. 332-333.

151. Setty Mattoo P.R., Mattoo R.L. Studies on sequential parasitism by Orobanche and Cuscuta on Petunia hybrida // Plant Physiol. 1977. Vol. 59, №1. P. 30-32.

152. Srivastava S., Nighojkar A., Kumar A. Purification and characterization of starch phosphorylase from Cuscuta reflexa filaments // Phytochemistry. 1995. Vol. 39, № 5. P. 1001-1005.

153. Srivastava S., Nighojkar A., Kumar A. Demethoxylation of pectin using immobilized Cuscuta reflexa pectin methylesterase // Genet. Eng. Biotechnol. 1996. Vol. 16, № 2. P. 73-80.

154. Srivastava S., Nighojkar A., Kumar A. Immobilization of Cuscuta reflexa starch phosphorulase: Production of glucose-1-phosphate using bioreactors // J. Ferment. Bioeng. 1996. Vol. 81, № 4. P. 354-356.

155. Srivastava U.S., Jaiswal A.K., Mamta. An insect growth regulatory factor in Cuscuta-reflexa Roxby // Natl. Acad. Sci. Lett.-India. 1990. Vol. 13, №9. P. 361-363.

156. Stanilova S.A., Zhelev Z.D., Dobreva Z.G. Preliminary studies on the immunodulatory effect of the C3 binding glycoprotein from Cuscuta europea II Int. J. Immunopharmacol. 2000. Vol. 22, № 1. P. 15-24.

157. Stanilova S., Dobreva Z., Zhelev Z. Changes in serum levels of cytokines in mice injected with an immunostimulator C3bgp isolated from Cuscuta europea II Int. Immunopharmacol. 2001. Vol. 1, № 8. P. 1597-1604.

158. Stewart G.R., Press M.C. The physiology and biochemistry of parasitic angiosperms // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1990. Vol. 41, P. 127-151.

159. The metabolism, structure and function of plant lipids / Eds P.K. Stumpf, J.B. Mudd, W.D. Ness. New York: Plenum, 1987.- 650p.

160. Svetashev V.I., Vaskovsky V.E. A simplified technique for thin-layer microchromatography of lipids // J. Chromatogr. 1972. Vol. 67, № 2. P. 376-378.

161. Tada Y., Sugai M., Furuhashi K. Haustoria of Cuscuta japonica, a holoparasitic flowering plant, are induced by the cooperative effects of far-red light and tactile stimuli // Plant Cell Physiol. 1996. Vol. 37, № 8. P. 1049-1053.

162. Thompson J.E., Froese C.D., Madey E., Smith M.D., Hong Y. Lipid metabolism during plant senescence // Prog. Lipid Res. 1998. Vol. 37, № 2/3. P.l 19-141.

163. Varrelman F.A. Cuscuta not a complete parasite // Science 1937. Vol.85, №1. P. 101.

164. Vaskovsky V.E., Latyshev N.A. Modified Jungnickel's reagent for detecting phospholipids and other phosphorus compounds on thin -layer chromatograms // J. Chromatogr. 1975. Vol. 115, №1. P. 246-249.

165. Vaskovsky V.E., Kostetsky E.Y., Vasendin I.M. A universal reagent for phospholipid analysis // J. Chromatogr. 1975. Vol. 114, № 1. P. 129-141.

166. Vaskovsky V.E., Terekhova Т.A. HPTLC of phospholipid mixtures containing phosphatidylglycerol // J. High Resol. Chromatogr. 1979. Vol. 2, № 11. P. 671-672.

167. Vaughn K.C. Attachment of the parasitic weed dodder to the host // Protoplasma. 2002. Vol. 219, № 3-4. P. 237-237.

168. Wang Z, Fang JN, Ge DL, Li XY. Chemical characterization and immunological activities of an acidic polysaccharide isolated from the seeds of Cuscuta chinensis Lam // Acta Pharmacol. Sin. 2000. Vol. 21, № 12. P.l 136-1140.

169. Wang Z, Fang JN. An antioxidant acidic polysaccharide from Cuscuta chinensis II Acta Bot. Sin. 2001. Vol.43, P.243-248.

170. Ye М., Li Y., Yan Y. et al. Determination of flavonoids in Semen Cuscutae by RP-HPLC // J. Pharm. Biomed. Anal. 2002. - Vol. 28, № 3-4.-P. 621-628.

171. Zaroug M.S. and Ito K. Host range and susceptibility of some cultivated plants to dodder {Cuscuta japonica Choisy) in Hokkaido // Weed Res. Japan. 1988. Vol. 33, P. 129-135.

172. Zaroug M.S. and Ito K. Notes on the germination of Japanese dodder {Cuscuta japonica Choisy) // Journ.Jap.Bot. 1987. Vol.62, № 4. P. 140143.

173. Studies on chemical constituents of Cuscuta chinensis / Ye M., Yan Y.N., Qiao L., Ni X.M. // Zhongguo Zhong Studies on chemical constituents of Cuscuta chinensis / Ye M., Yan Y.N., Qiao L., Ni X.M.

174. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi = China J. Chin. Mater. Med. 2002. Vol. 27, № 2. P. 115-117. Кит. яз., рез. англ.

175. Zhelev Z.D., Stanilova S.A., Carpenter B.G. Isolation, partial characterization and complement inhibiting activity of glycoprotein from Cuscuta-europaea II Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994. Vol. 202, № l.P. 186-194.

176. Zimmermann C.E. Autotrophic development of dodder (Cuscuta pentagona Engl.) in vitro // Crop Sci. 1962. Vol. 2, P. 449- 450.

177. Zitterfield N.A., Pattce, Allred K.R. Movement of sugars in the alfalfa-dodder association // Weeds. 1996. Vol.14, № 1. P. 52-54.

Информация о работе

Леусова, Наталья Юрьевна
кандидата биологических наук
Благовещенск, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно