Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя

Кравцов, Александр Константинович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя
ВАК РФ 03.01.05, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя"

На правах рукописи

КРАВЦОВ Александр Константинович

Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя

03.01.05 - физиология и биохимия растений

Автореферат

4854466

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 7 ОЕЗ 2011

Москва-2011

4854466

Работа выполнена в лаборатории экспрессии генома растений Учреждения Российской академии наук Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, г. Москва.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Кузнецов Виктор Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Лось Дмитрий Анатольевич

доктор биологических наук, профессор

Тараканов Иван Германович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет», Биологический институт.

Защита состоится «22» февраля 2011 г. в 11 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.210.01 при Учреждении Российской академии наук Институте физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН по адресу: 127276, Москва, ул. Ботаническая, 35.

Факс: (495) 977 8018, электронная почта: m-azarkovich@iDpras.ru: ifr@ippras.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждении Российской академии наук Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН.

Автореферат разослан « 19 » января 2011 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

кандидат биологических наук

М.И. Азаркович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Деэтиоляция - процесс перехода растения с роста в темноте к росту на свету, характеризующийся рядом физиологических, биохимических и морфологических изменений, которые проросток претерпевает в ответ на свет и которые приводят к накоплению хлорофилла и началу фотосинтеза. Наиболее заметным изменением в ходе деэтиоляции проростков является их позеленение вследствие накопления хлорофилла (Fox and Hillman, 1968; Chory et. al., 1994; Nemhauser and Chorry, 2002; Waters and Langdale, 2009; Symons et al., 2008).

Проведенные к настоящему времени исследования по изучению механизмов гормональной регуляции деэтиоляции выполнены, главным образом, на двудольных растениях, таких как; арабидопсис, табак, люпин, тыква, горох, и др. (Kulaeva, 1973; Кравяж и др., 1977; Parthier, 1979; Lerbs et al., 1984; Evans, 1985; Potts et al., 1985; Kieber et al., 1993; Kusnetsov et al., 1994; Novakova et al., 2005). В этих работах показано, что цитокинины активируют формирование ультраструктуры этиопластов и хлоропластов, повышают активность хлоропластных ферментов, увеличивают накопление фотосинтетических пигментов и скорость фотосинтеза. Эффект цитокининов и абсцизовой кислоты (АБК) на развитие хлоропластов может быть связан с их влиянием на экспрессию ядерных (Ohya and Suzuki, 1991; Kusnetsov et al., 1994; Kiba et al., 2005), и пластидных генов, кодирующих хлоропластные белки (Lerbs et al., 1984; Kusnetsov et al., 1994; Brenner et al., 2005). Однако в этих работах изучалось влияние фитогормонов на содержание транскриптов пластидных и ядерных генов и не было показано участие фитогормонов в регуляции процесса транскрипции. Только в 2008 году впервые была доказана регуляция цитокинином транскрипции индивидуальных хлоропластных генов на закончивших рост (зелёных) листьях ячменя (Zubo et al., 2008). До настоящего времени участие цитокинина и АБК в регуляции процесса деэтиоляции однодольных растений было не установлено. Тем более, никем не показана регуляция цитокинином и АБК процесса транскрипции пластидных генов в ходе позеленения при переносе на свет листьев, отделенных от этиолированных однодольных растений.

В связи с этим в диссертации рассматривается, главным образом, роль фитогормонов - антагонистов (цитокинина и АБК) во время ключевого этапа

процесса деэтиоляции - формирования фотосинтетического аппарата в листьях однодольных растений после их отделения от этиолированных проростков и перенесения на свет. Изучается регуляция накопления хлорофилла, развития структуры пластид, экспрессия генов хлоропластных белков ядерного и пластидного кодирования. Особое внимание обращено на процесс регуляции транскрипции в связи с тем, что именно транскрипция является первым этапом экспрессии генов и от нее может зависеть не только количество индивидуальных мРНК, но и накопление белка, что прямо влияет на превращение этиопластов в хлоропласта и на переход этиолированных растений к автотрофному питанию.

Цель диссертационной работы заключалась в изучении гормональной регуляции деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя. Задачи:

1. Изучить влияние фитогормонов (цитокинина и абсцизовой кислоты) на накопление хлорофилла и формирование хлоропластов в зеленеющих листьях этиолированных проростков ячменя разного возраста, а также определить период развития растений наиболее чувствительный к действиям фитогормонов.

2. Для изучения гормональной регуляции экспрессии генов в процессе деэтиоляции однодольных растений выбрать гены, входящие во все известные опероны пластидной ДНК ячменя, кодирующие различные белки и РНК хлоропластов, а также гены -ядерного кодирования хлоропластных белков и ферментов, участвующих в процессе биосинтеза хлорофилла.

3. Исследовать влияние света и фитогормонов на экспрессию ядерных и пластидных генов в процессе деэтиоляции ячменя разного возраста.

4. Выявить закономерности гормональной регуляции транскрипции генов, отвечающих за формирование хлоропластов и накопление хлорофилла в ходе деэтиоляции однодольных растений.

Научная новизна работы. Впервые изучена гормональная регуляция процесса деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя (Hordeum vulgare L.). Установлено, что скорость накопление хлорофилла на свету листьями, отделенными от этиолированных растений, зависит от продолжительности их роста в темноте и интенсивности транскрипции генов пластома.

Впервые показано, что цитокинин и АБК в ходе деэтиоляции участвуют в регуляции экспрессии генов хлорогшастных белков как пластидного, так и ядерного кодирования не только на уровне накопления транскриптов, но и на уровне интенсивности транскрипции. Оба гормона вызывают дифференциальную регуляцию экспрессии пластидных и ядерных генов в процессе деэтиоляции листьев 3 и 6-дневных проростков ячменя.

Полученные в диссертационной работе результаты показывают, что процесс деэтиоляции злаков находится под контролем как света, так и фитогормонов-антагонистов (цитокинина и АБК), которые оказывают сложное регуляторное влияние на экспрессию пластидных и ядерных генов хлоропластных белков и РНК, на процесс формирования ультраструктуры хлоропластов, накопление хлорофилла, что, в конечном результате, в зависимости от баланса фитогормонов и условий освещения, приводит к превращению этиопластов в хлоропласты, к формированию фотосинтетического аппарата и началу автотрофного питания.

Результаты изучения гормональной регуляции деэтиоляции однодольных растений на примере одной из важнейших с.-х. культур России - ячменя имеют практическую ценность для селекционно-генетических учреждений нашей страны, так как могут быть использованы для разработки теоретических основ прогнозирования продуктивности зерновых культур, создания особо ценных сортов и гибридов. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в курсах лекций для студентов биологических и агрономических специальностей ВУЗов.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на 12-ой и 14-ой международной Путинской школе-конференции молодых ученых "Биология - наука XXI века" (Пущино, 2008, 2010), на Межинститутском научном молодежном семинаре ИФР РАН «Актуальные проблемы физиологии, молекулярной биологии и биотехнологии растений» (Москва, 2008), Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов - 2009» (Москва, 2009), Международной конференции «Фитогормоны: молекулярные механизмы действия». (Москва, 2009), Международной конференции «Физико-химические механизмы адаптации растений к антропогенному

загрязнению в условиях крайнего севера» (Апатиты, 2009), а также конгрессе FESPB-2010 (Валенсия, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из которых 4 в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения и выводов, списка использованной литературы. Диссертационная работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 2 схемы и 30 рисунков. Список цитируемой литературы составляет 156 наименования, из которых 131 на иностранном языке.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования.

Исследования проводили на листьях ячменя (Hordeiim vulgare L.J сорта Луч. Семена проращивали в земле в камерах фитотрона в темноте при температуре 20 -22 °С. Для опытов брали первые настоящие листья ячменя (далее - первые листья), отделенные от 3, 6, 9 и 12 дневных растений. Возраст ячменя считали с момента появления проростков на поверхности земли. Инкубацию срезанных листьев проводили на постоянном свету (270 мкмоль м"2 с"1) на воде или растворах фитогормонов: БАЛ (2.2 х 10"5 М), АБК (7.6 х Ю"10 М; 7.6 х 10"6 М; 7.6 х 10"5 М). Для изучения совместного действие БАП и АБК инкубацию срезанных листьев проводили на растворах, содержащих одновременно БАП 2.2 х Ю'! М и АБК 4.4 х 10"5 М. Оптимальные концентрации всех использованных в работе фитогормонов были определены в предварительных экспериментах.

Методы исследования.

Содержание хлорофилла определяли по методу Lichtenhaler and Wellburn (1983) через 2, 4, 6 и 24 ч. после начала инкубации листьев на свету, отделенных от 3, 6,9 и 12 дневных этиолированных проростков ячменя. Хлорофилл экстрагировали 80% ацетоном и определяли с помощью спектрофотометра «Ultrospec 2000» (Pharmacia Biotech).

Выделение пластид и run-on транскрипцию в пластидных лизатах проводили согласно методикам, описанным ранее (Зубо и Кузнецов, 2008). Этиопласты из

этиолированных растений выделяли на зелёном свету с помощью ступенчатого градиента перкола. Транскрипцию in vitro проводили 15 мин при 25 С в лизате 5 х 107 хлоропластов в объеме 100 мкл в буфере следующего состава: 50 мМ трис HCl pH 8.0, 10 мМ MgCl2, 0.2 мМ ЦТФ, ГТФ, АТФ, 0.01 мМ УТФ, 50мкКю [a-MP[-UTP (Amersham, England), 20 е.а. РНКзин (Fermentas), 10 мМ ß-меркаптоэтанол. Реакция была остановлена добавлением равного объема стоп-буфера (50 мМ трис HCl pH 8.0, 25 мМ ЭДТА, 5% Саркозил). ,2Р-меченая РНК, синтезированная в ходе реакции транскрипции, была выделена из реакционной среды и использована для гибридизации (Зубо и Кузнецов, 2008). По 1 мкг каждого из фрагментов изучаемых генов было нанесено в двухкратной повторности на нейлоновую мембрану Hybond-N" (Amersham Pharmacia Biothech, England). После их гибридизации с 32 Р-мечеными транскрипгами радиоактивные сигналы были сканированы, ислользуя фосфоимиджер Typhoon Trio («GE Healthcare», USA). Эффект на интенсивность транскрипции считался достоверным, если его сигнал отличался от контроля не менее чем в два раза.

Для выделения тотальной РНК 2 г растительной ткани растирали в фарфоровой ступке с жидким азотом до пудрообразного состояния. Не давая растаять, этот порошок переносили в пробирку для центрифугирования с 20 мл TR1ZOL (InVilroGene). Гомогенизировали 15 секунд на вортексе, после чего добавили 4 мл хлороформа. Центрифугирование проводили 5 мин 2900 g при +4°С (Ependorf 5810R, Eppendorf, Germany). Полученную верхнюю водную фазу переносили в новую пробирку, добавляли 12 мл изопропанола, перемешивали и инкубировали при комнатной температуре 10 мин. Затем центрифугировали 5 мин 6500 об./мин. при +4°С на той же центрифуге. К осадку добавили 20 мл 80% этанола и вновь центрифугировали 5 мин 2900 g. Осадок подсушивали 5-10 мин и растворяли в 800 мкл бидистиллированной воды. Выделенную РНК очищали от примеси ДНК, используя РНКзу (Fermentas).

Метод ПЦР после обратной транскрипции (ОТ-ПЦР) использовался для определения содержания транскриптов ядерных генов, кодирующих ферменты биосинтеза тетрапирролов. В качестве контрольного гена использовался ген UBC (Ubiquitin) (Kiba et al., 1999). Синтез кДНК осуществляли с помощью RevertAid Н Minus First cDNA Synthesis Kit #k 1631 (Fermentas). ДНК-затравкой служили

праймеры oligo(dT) (ttttttttttttttttttttt (v)(n)), комплементарные поли A-концу мРНК

генов ядерного кодирования. Далее проводили ТЩР с использованием

генспецифических праймеров, подобранных на основании нуклеотидной

последовательности генов данных он-лайн ресурса: NCBI (Nacional center of

bioinformatics, USA, www.ncbi.nlm.nih.gov) с использованием программы VectorNTI

Suite 9 (Invitrogen). Количественную оценку ампликонов проводили на сканере

Typhoon TRIO+ Variable Mode Imager с пакетом Typhoon Scaner Control (GE

Healthcare, США), а также ImagerQuant TL Control Centre. Результаты экспериментов

подвергали математической обработки данных, средние значения и их стандартные

отклонения получены на основании проведения значений трёх независимых

повторении эксперимента.

Все неописанные здесь молекулярно-биологические процедуры выполнены согласно руководству Маниатис и др. (1984).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Влияние возраста этиолированных проростков на накопление хлорофилла листьями в процессе деэтиоляции ячменя. Процесс деэтиоляции растений зависит, прежде всего, от света. Известно, что при переносе растения на свет после его длительного пребывания в темноте не осуществляется нормальный биосинтез хлорофилла, не происходит сборка светособирающих комплексов, не идет процесс фотосинтеза - растение в таких условиях гибнет. Нами были получены результаты, на основании которых можно сделать вывод, что скорость накопления хлорофилла зависит от возраста этиолированных проростков. Как видно из представленных результатов (рис. I), содержание хлорофилла в зеленеющих листьях 3-дневных этиолированных проростков ячменя через 6 ч. инкубации на свету соответствует содержанию хлорофилла в зеленеющих листьях ячменя, отделенных от 9-дневных растений и инкубированных на свету в течение 24 ч. Уровень хлорофилла у листьев, отделённых от 3-дневных этиолированных проростков ячменя, был примерно в 1.5 раза выше, чем в листьях 6-дневных проростков и в 2 раза выше, чем в листьях, отделённых от 9-дневных проростков. Следовательно, чем дольше растения находились в темноте, тем в большей степени они теряли

способность к накоплению хлорофилла. Листья 12-дневных этиолированных проростков полностью теряли способность к позеленению на свету.

—Здн. —бди. 9дн.

400

Рис. 1 Накопление хлорофилла на свету листьями, отделенными от этиолированных проростков ячменя и инкубированными на воде. Листья, отделенные от 3, 6 и 9-дневных этиолированных проростков ячменя, инкубировали на свету на воде в течение 2, 4, 6 и 24 ч.

Установленные

Период инкубации (часы) закономерности скорости накопления хлорофилла в зависимости от продолжительности роста этиолированных проростков в темноте нуждались в более глубоком молекулярно-генетическом изучении. Необходимо было исследовать регуляцию экспрессии генов, кодирующих РНК и белки, обеспечивающие сборку фотосинтетических комплексов и развитие хлоропластов.

2. Влияние продолжительности пребывания этиолированных проростков ячменя в темноте на интенсивность транскрипции пластидных генов. Таким образом, свет и продолжительность пребывания этиолированных растений в темноте являются важнейшими факторами регуляции процесса деэтиоляции растений. Хорошо изучено влияние света на дифференциацию хлороштастов, биогенез фотосинтетического аппарата и экспрессию генов на двудольных растениях (Oelmiiller, 1989; Kusnetsov el al., 1994; Kusnetsov el al., 1999). Показана активация важнейших ферментов системы биосинтеза хлорофилла, участвующих в синтезе 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК) и образовании Mg-протопорфирина IX (Berry-Lowe at al., 1987; Аверина, 1997). Однако практически нет данных по экспрессии пластидных генов в этиолированных однодольных растениях. В данной работе

эксперименты проводили на первом листе проростков ячменя, росших в темноте в течение 3, 6 и 9 дней (рис. 2).

Из результатов, представленных на рисунке 2 (а, б, в) видно, что есть ряд генов (pctB, atpH, trnA и др), у которых сигналы run-on транскрипции не детектируются. Это может быть связанно с полным отсутствием транскрипции этих генов в темноте или с низкой её интенсивностью в условиях эксперимента. Скорость транскрипции генов 3- и б- дневных растений различалась незначительно (исключение составляли гены rp.s4, trnA, rpoCI, psaA, psbD, и ndhl, кодирующие рибосомный белок 4 малой субчастицы, тРНК, (3-субъениницу РНК-полимеразы, белки ФС1, ФСП и НАДН-пластохиноноксидоркдуктазы. Из группы изученных «генов домашнего хозяйства» и генов фотосинтетических белков интенсивность транскрипции в этиопластах 3 и 6-дневных проростков была практически всегда достоверно выше, чем у 9-дневных этиолированных растений.

а) б) в)

123456789 10 И 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1« 11 1234 56 789 10 11

Г)

Рис. 2 Влияние продолжительности пребывания этиолированных проростков ячменя в темноте на интенсивность транскрипции пластидных генов. Интенсивность транскрипции пластидных генов определена методом run-on транскрипции в

*♦» 1 1« • » т t * f fc»* * •

т$ * * * i*< * * *

В» * * 1**» * *

• * • 1 ::

щ % -4 Щ ф ♦ « « < « « •• •

f > i « • fNP * « » • • » # # *

1 2 J 4 Э 6 7 8 9 10 11

A rbcL aipB psb.A rps!2 rpsi 4 pshl) jK'tll rp.«2 psaB frril rp o('l

в rbcL atpB psbA psl2 rpsl4 pshD petD rps2 psaB tml rpoCI

с ГШ 16 luatK itdhA clpl' psbE at j) A psaA atpF rpoA ndlil rpnC'2

D mil 6 ln;ilK ndliA dp Г psbF. atpA psaA atpF rpoA ndhl rpo( '2

E rpl.l 6 huE/Y rpoB пи 18 rps4 pet В atpH psbK iin23 trnA atpl

F rpl.l« trnEA rpoB mils rps4 petB atpH psbK rin23 tniA atpl

G rpl.23/ rpsl6 ndhF petI,/G psbH psbB rni4.5 i5 trnV atpE ndliK psbC

H rp/.2J| г rpsl6 ndhF petL'G pshU psbB rrn4.5 ftnV atpE ndhK psbf

этиопласгах из листьев сразу после их отделения от: (а) - 3, (6) - 6 и (в) - 9-дневных этиолированных проростков ячменя, (г) - схема расположения на мембране ДНК-зондов изучаемых генов.

Следовательно, транскрипция пластидных генов в первых листьях ячменя снижается с увеличением возраста этиолированных проростков, и такое снижение, хотя бы частично, может влиять на скорость накопления этиолированными растениями хлорофилла при перенесении их на свет. Это связано, прежде всего, с формированием фотосинтетического аппарата, а на его формирование оказывают процессы, происходящие на разных уровнях экспрессии генов. Как показано на двудольных растениях, в регуляции процесса деэтиоляции, наряду со светом, большую роль играют фитогормоны и, в первую очередь, цитокинины, которые активируют процесс формирования фотосинтетического аппарата, и АБК, которая его подавляет (Кулаева, 1973; Ки5пе1зоу ел а!., 1994). Поскольку на однодольных растениях таких исследований практически не проводилось, то мы далее изучали роль фитогормонов в процессе деэтиоляции растений ячменя.

3. Влияние фитогормонов на содержание хлорофилла в зеленеющих листьях ячменя. Изучено влияние продолжительности выращивания ячменя в темноте на способность к накоплению хлорофилла на свету, влияние на этот процесс цитокининов (БАП 2.2 х 10'5 М) и АБК (7.6 х Ю"10 М; 7.6 х 10~6 М; 7.6 х 10'5 М), а также их совместное действие БАП (2.2 х 1СГ5 М) + АБК (4.4 х 10'5 М).

В работе использовали первые листья, отделённые от этиолированных проростков ячменя, выращенных в темноте в течение 3, 6, 9 и 12 дней после прорастания. Определение хлорофилла проводили через 2, 4, 6 и 24 ч. после начала инкубации листьев на свету на воде или на растворах фитогормонов (БАП, АБК). Результаты показали, что цитокинин наиболее активно вызывал накопление хлорофилла листьями, отделенными от 6-дневных растений, а АБК более эффективно ингибировала накопление хлорофилла листьями, отделенными от 3-дневных проростков. Интересно отметить, что цитокинин, который практически не влиял на позеленение листьев 3-дневных проростков, эффективно снимал

ингибирующее действие на этот процесс АБК (рис. За). АБК полностью подавляла активирующее действие цитокинина в листьях 6-дневных проростков, у которых БАП активировал накопление хлорофилла, а АБК слабо влияла на этот процесс, (рис. 36).

Н20 ■ БАП "АБК ОБАП+АБК

Рис. 3 Влияние БАП и АБК в отдельности, а также а при их совместном действии на накопление хлорофилла на свету в листьях, отделенных = о от этилированных

проростков ячменя разного возраста. Листья, отделенные от: (а) - 3, (б) - 6 и (в) - 9-дневных этиолированных о проростков ячменя, к 0

инкубировали на свету на £ воде или растворах: АБК, 5 50" БАП или БАП + АБК в | -»оо течение 2, 4, 6 и 24 часов, В результате

2Ш>

§■ 3(И1 § 21Н1 ЭТОГО и 11)0 (I

(а)

(б)

(в)

Период инкубации (часы)

содержание хлорофилла в листьях на растворе БАП + АБК не отличалось от его содержания в присутствии одной АБК. У листьев 9-дневных растений, у которых одна АБК не влияла на позеленение, она также устраняла вызванную цитокинином активацию этого процесса (рис. Зв). Таким образом, показано, что накопление хлорофилла листьями растений всех трех изученных нами возрастов проявляет чувствительность к действию как цитокинина, так и АБК, но действие цитокинина у листьев 3-дневных растений проявлялось только на фоне действия АБК, а эффект АБК у листьев 6- и 9-дневных растений обнаружен только на фоне действия цитокинина.

4. Изучение регуляции экспрессии ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла в процессе деэтиоляции ячменя. Как мы установили, скорость образования хлорофилла в листьях зависит от возраста и степени этиоляции растений, находящихся в темноте. Это влияет на время перехода растения с гетеротрофного на автотрофный тип питания, который зависит от накопления

хлорофиллов и формирования фотосинтетического аппарата. На основании анализа литературы нами были определены основные участники биосинтеза хлорофилла (рис. 4).

Важно отметить, что гены, кодирующие все ключевые ферменты

биосинтеза тетрапирролов, локализованы в ядре. Это один из наиболее значимых примеров ядерного контроля функционирования хлоропластов. Известно, что более 90% белков

хлоропластов кодируются ядерным геномом (Leister, 2003; Одинцова и Юрина, 2003). Возможно, активация цитокинином

накопления хлорофилла

связана со стимуляцией экспрессии ядерных генов

L-глутамат

I лу гпмнл-тРНК(глу)

Гчттампл-тРНК 1>удума ta

I. InmAS Глутлмат-1-семпальд<тпд

5-ам1Шолевулиновая кислота (А.ТК) Аминолеву.ищат ф

.■нтццщтлп гт . .

ulail Шрфииилнноген

11о||ф"<Ж IlUHil < н ф

диамина та f, |дрцкснмст1 |лбила н

hemC |

Уропорфприио! ен Ш

'ЧнН11ффП|М1Н<Ч ¡Н ф

ПК:||НН1МП ¡.|

Лечу КопрсшорфинпногенШ I

Протопорфирнн1Х ф ------

Ма-хелатауа чт0 Xtuillia-i. Хан11ш-^'.

Xantha-h М§-Протопорф||р1ш1Х

-> Фнтохром

Мд-протопорфнрннГХ мои. >фпр I

Хлорофилл

Рис. 4 Основные участники пути биосинтеза ферментов биосинтеза тетрапирролов и кодирующие их гены

хлорофилла. Для изучения экспрессии ядерных генов нами использован метод

полимеразной цепной реакции после обратной транскрипции (ОТ-ПЦР), а

эксперименты были проведены согласно схеме 1. Выращивание этиолированных

проростков проводили в земле в темноте в течение 5 дней после прорастания семян.

Определение содержания мРНК изучаемых генов проводили в листьях 5 дневных

этиолированных проростков, а также в этиолированных и зеленеющих листьях через

3 и 24 ч. после начала эксперимента (схема 1). В результате проведения серии

экспериментов установлено, что по сравнению с начальным уровнем мРНК

индивидуальных генов в этиолированных листьях 5-дневных проростков ячменя за 24 ч. роста в темноте незначительно (менее чем в 1.5 раза 2) повысился уровень мРНК гена НетАЗ - одной из изоформ глутамил-тРНКредуктазы ячменя, а так же Хатка-/- Б субъединицы 1\^-хелатазы (рис. 5а).

Выращиванне этиолированных проростков ячменя в темноте (5 дней)

I I

* *

3 часа в темноте 3 часа на свету

I I

* *

24 часа в темноте 24 часа на свету

Схема 1. Изучение содержания транскриптов ядерных генов ферментов биосинтеза

хлорофилла в листьях проростков ячменя в процессе деэтиоляции.

Содержание транскриптов гена alad, кодирующего фермент

аминолевулинатдегидротазу, в листьях за 24 ч. роста в темноте этиолированных проростков снизилось в 1.5 раза.

= = 0,3

«j 3

S 3 0,2

- о

S £ о.1

и 0,0

S Í "0,1 11-0,2

D lg (3 часа/S дн.)

1 Ig (24 часа/5 дн.)

чш

1 0,3

э 0,2

£ 0,1

о ЗР 0,0

-0,1

Ж с. -0,2

5* л -0,3

-0,4

а.

<о

I ■

б)

> -NV

Гены

Рис. 5 Изменение содержания транскриптов ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла в листьях 5-дневных этиолированных проростков: (а) -инкубированных в темноте в течение 3 и 24 ч.; (б) - инкубированных в течение 3 и 24 ч. на свету. . ^ - десятичный логарифм отношения уровня мРНК в листьях 5-

дневных проростков ячменя, инкубированных 3 или 24 ч. в темноте или на свету, к уровню мРНК в листьях проростков ячменя в момент начала эксперимента.

Уровень остальных ядерных генов изученных ферментов биосинтеза хлорофилла оставался на начальном уровне в листья ячменя на протяжении 24 ч. эксперимента (рис. 5а). Таким образом, содержание транскриптов генов ферментов биосинтеза хлорофилла существенно (в два и более раза) не изменялось в листьях 6-дневных этиолированных проростков ячменя по сравнению с 5-дневными растениями. При переносе 5-дневных этиолированных растений на свет через 3 и 24 ч. содержание транскриптов существенно не изменилось. Снижение уровня транскриптов гена (alad) ключевого фермента (рис. 56), расположенного в самом начале цикла биосинтеза хлорофилла, в ходе освещения листьев ячменя, возможно, связано с изменением скорости транскрипции или с уменьшением стабильности транскриптов. Полученные в данных экспериментах результаты показывают, что в первые 24 ч. деэтиоляции 5-дневных этиолированных проростков ячменя, свет не вызывает активацию экспрессии изученных нами генов ферментов начальных этапов биосинтеза тетрапирролов.

5.1 Влияние фитогормонов на уровень транскриптов ядерных генов основных ферментов биосинтеза хлорофилла в процессе деэтиоляции ячменя.

Определение уровня мРНК генов проводили методом ОТ-ПЦР в листьях 5 дневных этиолированных проростков ячменя, а также в отделённых листьях, инкубированных на свету и в темноте (контроль), на воде или растворах БАП (2.2 х 10"5М) или АБК (7.6 х 10"5 М) через 3 и 24 ч. согласно схеме 2.

Анализируя представленные на рисунке 6а результаты, можно заключить, что за 24 ч. инкубации отделенных листьев ячменя на воде и растворах фитогормонов в темноте только АБК достоверно регулирует (ингибирует) экспрессию ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла (hemAl, hemA3, alad, DC.UB). На свету (рис. 66) через 3 ч. инкубации на растворе АБК, по сравнению с инкубацией на воде,

уменьшается уровень мРНК гена кетА1 и ОСОР, а через 24 ч. падает уровень транскриптов ИетАЗ гена.

Выращивание этиолированных проростков ячменя в темноте (5-дней)

Инкубация срезанных листьев в воде, на растворах БАП и АБК

/ \

3 часа в темноте 3 часа на свету

1 | 24 часа в темноте 24 часа на свету

Схема 2. Влияние света и фитогормонов (цитокинина и АБК) на уровень мРНК ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла в отделенных листьях в ходе деэтиоляции ячменя.

Цитокинин через 24 ч. инкубации листьев на свету стимулирует экспрессию двух генов семейства ЬетА, а также гена ОСИР. Уровень транскриптов генов субъединиц ключевого фермента биосинтеза хлорофилла не изменяется, однако по сравнению уровнем мРНК ХсимНа-] в темноте (рис. 6а.) за 3 ч. инкубации на свету на воде содержание транскриптов увеличивается, а в листьях, инкубированных на растворах БАП и АБК, остаётся прежним, т.е. фитогормоны на свету поддерживают определённый уровень мРНК гена Р-субъединицы хелатазы.

Рис. 6 Эффект БАП и АБК на уровень мРНК ряда ядерных генов в листьях 5-дневных проростков ячменя,

инкубированных 3 и 24 ч.: (а) -в темноте и (б) - на свету на воде и растворах

фитогормонов. отношения) десятичный логарифм отношения уровня мРНК в отделённых листьях ячменя к контролю.

Таким образом,

фитогормоны-антагонисты, участвуя в регуляции уровня мРНК генов ферментов

биосинтеза

о ^ (БАП 3 ч./Н20 3 ч.) 01о (БАП 24 Ч./Н20 24 ч.)

• 1)>(ЛБКЗ Ч.. ШОЗ ч.) ■ ^ (АБК 24 ч./Н2024ч.)

^"Т,!

к, °-9

й % 0.6

С И о,о

4.Х -оз

Г о- 7 -0,9 Я -и Я -1,5

се

Гены

/У/

тетрапирролов, вероятно, обеспечивают более эффективное расходование энергии, несомненно, в затратном (в энергетическом плане) процессе экспрессии генов, дифференциально контролируя их активность. Полученные результаты согласуются с тем, что экспрессия структурных и регуляторных компонентов каждого этапа в метаболизме порфиринов, требует специфической регуляции, чтобы синхронизировать и обеспечить адекватное снабжение тетрапирролами различные компартменты клеток и ткани растений (Mock et al., 1995). Кроме того, регуляция биосинтеза тетрапирролов должна гарантировать постоянный поток субстратов, чтобы предотвратить накопление интермедиатов - порфиринов (Аверина, 1988).

Так содержание продуктов биосинтеза хлорофиила АЛК и протопорфирина в процессе деэтиоляцни злаков сопровождается снижением уровня мРНК гена alad и увеличением содержания АЛК и АЛК-дегидрогеназы, а также протопорфиррина-1Х (Sood el а!., 2005), с одновременным снижением белка порфобилиногендеаминазы и субъединиц Mg-хелатазы (Yang et al., 2007). Следовательно, можно предположить, что дифференциальная регуляция экспрессии генов ферментов биосинтеза хлорофилла фитогормонами и светом обеспечивает необходимый баланс ферментов и интермедиатов в процессе позеленения растений.

6. Изучение гормональной регуляции экспрессии пластидных генов в процессе деэтиоляции ячменя. Одной из возможных причин активации цитокинином накопления хлорофилла и сокращения времени перехода растения к автотрофному питанию могла явиться стимуляция цитокинином экспрессии пластидных генов. Продукты, кодируемые этими генами, абсолютно необходимы для развития функционально активных хлоропластов. Для изучения роли фитогормонов в регуляции экспрессии пластидных генов в ходе деэтиоляции растений ячменя была определена интенсивность транскрипции хлоропластных генов не только в наиболее чувствительных к цитокинину листьях, отделенных от 6 - дневных этиолированных проростков ячменя, но и в зеленеющих листьях 3-дневных этиолированных проростков. Интенсивность транскрипции определяли после инкубации листьев на свету в течение 3 ч. в присутствии цитокинина (рис.7).

Рис. 7 Влияние БАП на интенсивность

транскрипции £

хлоропластных генов о

в ходе инкубации 2 "5

листьев 3-дневных ц _.

этиолированных ¡5 « <> «?• ч^ ч*3 ^ > ^

проростков ячменя на £ Г ^ <<! <<? <1* <5* ^ Л® ^

(а)

lillllRIniГ

1.1 lili 11 ll 11 lili

СВеТУ" « 5 ^ А 1а\

Листья, отделенные от I с

этиолированных 3- С г,

дневных проростков а б3

ячменя, инкубировали » 52

в течение 3 ч. на свету х £■ ' я ' 1 на воде или растворе ~

БАП. Результаты О

представлены в виде > « « V 4- О * *5> V % ч V

отношения ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

интенсивности

транскрипции Гены

хлоропластных генов

при инкубации листьев на растворе БАП к интенсивное™ транскрипции листьев, инкубированных на воде: (а) - гены домашнего хозяйства: (б) - хлоропластные гены, кодирующие фотосинтетическне белки.

При совместном действии цитокинина и света на листья 3-дневных проростков наблюдалась активация транскрипции 4 генов «домашнего хозяйства» (,гр$14; rp.il6, ггп16 и 1гп1) и 3 генов фотосинтетических белков: пс/ЬЛ, пс/ИГ -субъединиц НАДН-пластохиноноксидоредуктазы и ШрЕ (г-субъединица АТФ синтазы)

В зеленеющих листьях 6-дневных проростков цитокинин на свету активировал транскрипцию 6 генов «домашнего хозяйства» (грвМ, rp.il 6, ггп16, ггп4,5/гтп5, та/К) (рис. 8а) и 6 генов фотосинтетических белков {рхаА, ряЬН, пс!ИА, яй%/\ пд}г1, а/рВ) (рис. 86).

Причем, один свет в использованной нами постановке эксперимента не активировал (достоверно, то есть более, чем в 2 раза) скорость транскрипции ни одного из изученных генов пластома в отделённых листьях ячменя. Кроме того, цитокинин стимулировал в темноте транскрипцию двух генов - грПб и грз!2, кодирующих рибосомные белки (рис. 8а).

Я В

■х и

я а. н

а ч я и

3 и

3 о

н О

I БАПтемн/№Отемн п БАПсвет/ШОсве г ■ Н20свет/Н20темн („)

"О

<Я

л> л.1»

¿г /¿Ь -ч ^ ^

...........—-........................ .;:......:.........:.......

(Ь • 1 гр:.......г[ ЕГ"....................... "

1 уМИттСТЗ ¡Г1»1 пНк! Ьи » 1*1

(б)

^ ^ <Г с у® ^ о •> •>

Рис. 8 Влияние света и БАП на интенсивность транскрипции хлоропластных генов аппарата транскрипции и трансляции (а) и генов белков фотосинтетического аппарата (б) в ходе деэтиоляции листьев ячменя. БАПтемн/НгОтемн - отношение интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных на растворе БАП в темноте, к интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных на воде в темноте. БАПсвет/НзОсвет - отношение интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных на растворе БАП на свету, к интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных на воде на свету. Н;0свет/Н20темн - отношение интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных в воде на свету, к интенсивности транскрипции в листьях, инкубированных на воде в темноте. На рисунке приведены средние значения и их стандартные отклонения.

Однако для активации всех других генов в наших опытах (рис. 8), как и в случае закончивших рост зеленых листьев ячменя (2иЬо е1 а1., 2008), был необходим свет. Важно отметить, что гены, активируемые цитокинином в темноте (гр!16 и г/и/2), слабо регулировались при совместном действии света и цитокинина. Наибольший эффект цитокинина обнаружен для гр.<;14, р.чЬН и пс1ИА генов (Рис. 8а). Активация цитокинином транскрипции пластидных генов, возможно, приводит к ускорению формирования фотосинтетического аппарата и, как результат, к переходу растения к автотрофному типу питания. Подавление АБК накопления хлорофилла в листьях 6-дневных проростков ячменя достигается, вероятно, за счет ингибирования экспрессии генов белков фотосинтетического аппарата растений (табл. 1).

Таблица 1. Гормональная регуляция интенсивности транскрипции генов пластома в процессе деэтиоляции листьев 6-дневных проростков ячменя_

Функциональные комплексы, белки Интенсивность транскрипции генов:

не регулируются ак-тивируе тся БАП ингибируе тся АБК

гены домашнего хозяйства

Хлоропл астная РНК- полимера за Р - субъединица РНК-полимеразы Р' - субъединица РНК-полимеразы rpoCl rpoB**

Рибосома рибосомный белок 48 рибосомный белок 125 рибосомный белок 14в рибосомный белок 16Б рибосомный белок 16Ь рибосомный белок 23Ь и 12Ь 4.5-55 рРНК 165 рРНК 235 рРНК rps4 rpsl2 rplló rrn23 rpsl4* rpsló* rrn4,S/rrnS rr/tló rpsló rpI23/rpl¡2

тРНК тРНК-Уа1 тРНК-Глу и тРНК-Тир trnV*** trnE/trnY**

Матураза Матураза-К maíK matK

гены белков фотосинтетического аппарата

ФС1 Al аиопротеин ФС1 А2 апопротеии ФС1 psaB psaA psaA

ФСП полипептид реакционного центра D1 47 кДа хлорофилл аиопротеин полипептид реакционного центра D2 а-субъединнца цитохрома Ь559 Н-полипептид 7.7 к-ДаФСИ К-полипептид 3.9 кДа ФСИ psbE psbH psbK psbA pshB psbD psbH psbK

Цитохро м Ь6/Г комплекс цитохром Ь6 субъединица IV субъединицы V и VII petB*** petD*** petUpctG***

АТФ-синтаза Р - субъединица АТФ синтазы I — субъеднница АТФ синтазы е- субъединица АТФ синтазы atpE*** atpB atpF atpB atpF

НАДН- пластохи нон оксндоре дуктаза субъединица А субъеднница F субъединица (27 кДА) I ndhA ndhF ndhl

Большая субъединица РБФК rbcL rbcL

* интенсивность транскрипции генов регулирует БАП в темноте, ** влияние БАП на интенсивность транскрипции генов в процессе

деэтиоляции ячменя не изучено,

*** влияние АБК на интенсивность транскрипции генов в процессе деэтиоляции ячменя не изучено.

Наиболее подвержены ингибированию абсцизовой кислотой гены белков ФСП {р$ЬА. ¡кЬВ, ркЫ), ряЬН, р.чЬК). Ряд белков ФСП отличаются очень коротким периодом полураспада; например, ген р$ЬА кодирует белок 01, который ресинтезируется быстрее, чем любой другой белок фотосинтетических мембран (Майоо « а1., 1984). Это свойство белка 01 связано с подверженностью ФС II фотоидуцированным повреждениям. Повреждения влекут за собой фотоингибирование и падение эффективности фотосинтеза, а большая скорость ресинтеза 01 позволяет быстро восстанавливать повреждения.

Кроме того, АБК активно влияет на антенный комплекс ФСП, икгибируя транскрипцию р.чЬВ гена (табл. 1). Известно, что продукт гена ръЪВ - белок РвЬВ -СР47 абсолютно необходим для роста автотрофных организмов. Так эксперименты по инактивации генар.чЬВ показали важность белка РьЬВ - СР47 для формирования и функционирования ФСП (Впскег, 1990).

Обработка на свету листьев этиолированных проростков ячменя АБК приводит к ингибированию экспрессии гена р$ЬН, что, возможно, препятствует сборке ФСП, в то время как цитокинин оказывает активирующий эффект. Для 6 генов (грПб, грн14, \rrnl6, р.чаЛ, т/ИА, пМР) интенсивность транскрипции не зависела от АБК и существенно увеличивалась на свету в присутствии БАП.

Данные опыта по изучению совместного действия БАП (2.2 х 10"5 М) и АБК (4.4 х 10"5 М) показали существенное снижение интенсивности транскрипции 3 генов (гр123/гр!2 и ряЬП) в листьях 6-дневных проростков ячменя, инкубированных на свету в присутствии БАП и АБК, по сравнению с интенсивностью транскрипции этих генов в листьях, инкубированных на воде или растворе (рис. 8) цитокинина. Таким образом, в работе показана прямая зависимость между накоплением хлорофилла листьями разного возраста и гормональной регуляцией экспрессии в них хлоропластных генов. Листья 6-дневных этиолированных проростков ячменя при обработке цитокинином активно накапливают хлорофилл. Это, вероятно, достигается благодаря дифференциальной регуляции экспрессии генов пластома и, в первую очередь, активации экспрессии генов рибосомных белков (гр.ч!4, гр$!6, ггп4.5/ггп5, ггп1б), а так же рРНК (4.5-58 рРНК и 168 рРНК), которые обеспечивают

биосинтез белка в процессе деэтиоляции. Приведенные данные позволяют предположить, что цитокинин обладает отличным от АБК механизмом действия: он регулирует в большей степени экспрессию генов «домашнего хозяйства» и, в первую очередь, генов аппарата трансляции. Кроме того, цитокинины стимулируют транскрипцию генов субъединиц НАДН-пластохиноноксидоредуктазы, участвующей в дыхательном обмене растений в процессе деэтиоляции (табл. 1).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе изучалось влияние продолжительности роста в темноте на способность накапливать хлорофилл на свету листьями 3, 6, 9 и 12-дневных проростков ячменя как наиболее значимый показатель наступления деэтиоляции растений. Показано, что наибольшая интенсивность накопления хлорофилла наблюдается в листьях 3-дневных проростков, которая с возрастом снижается, а у 12-дневных этиолированных растений наблюдается необратимая этиоляция. Следовательно, накопление хлорофилла на свету листьями, отделенными от этиолированных проростков ячменя, зависит, в первую очередь, от продолжительности их роста в темноте. Это может быть связано со значительным падением скорости транскрипции многих пластидных генов при длительном периоде этиоляции. Основная цель работы заключалась в изучении роли фитогормонов в период деэтиоляции ячменя. Нами установлено, что свет и фитогормоны (цитокинины и АБК) дифференциально регулируют процесс деэтиоляции листьев проростков ячменя разного возраста. Причем, наиболее чувствительными к цитокинину являются листья 6-дневных растений, а к АБК -листья 3-дневных растений. Важно отметить, что цитокинин, не влияя на позеленение листьев 3-дневных растений, снимает ингибирующий эффект АБК, а АБК, не оказывая влияния на позеленение листьев 6-дневных растений, подавляет активирующее действие цитокинина. Возможно, это достигается разнонаправленной регуляцией экспрессии генов, кодирующих ключевые ферменты реакций биосинтеза хлорофилла. В диссертационной работе показано, что цитокинин активирует накопление транскриптов ядерных генов (кетА1, Ист АЗ, ОСС/Р) и не влияет на гены йе/иС, ХаШИа•/, ХатИаХамИа-к, кодирующие ферменты биосинтеза хлорофилла. Следовательно, активация экспрессии этих генов, хотя и косвенно, способствует

накоплению хлорофилла. В то же самое время, АБК подавляет накопление транскриптов hemAI, hemA3, DCUÍ' генов и может противодействовать активирующему эффекту цитокинина.

Свет является необходимым фактором для запуска программы развития хлоропластов. Дифференцированные хлоропласта также отвечают на наличие или отсутствие света. Фитогормоны могут влиять на процесс деэтиоляции путём регуляции транскрипции как на свету, так и в темноте не только генов, кодирующих фотосинтетические белки, но и генов «домашнего хозяйства», которые кодируют белки, обеспечивающие функционирование аппарата транскрипции и трансляции, без которых формирование фотосинтетически активных хлоропластов невозможно.

АБК ингибирует интенсивность транскрипции пластидных генов, подавляет накопление мРНК ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла (alad, hemAI, ИетАЗ, DCUP) в процессе деэтиоляции, тормозит увеличение содержания хлорофилла, замедляя развитие структуры хлоропластов и, тем самым, задерживает процесс перехода этиолированных растений на автотрофное питание.

Данные о влиянии цитокинина на транскрипцию хлоропластных генов в закончивших рост листьях ячменя получены в 2008 г. (Zubo et al., 2008). В нашей работе представлены первые сведения о влиянии цитокинина и АБК на транскрипцию не только хлоропластных, но и ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла в процессе деэтиоляции однодольных растений. Исследование механизма действия каждого из этих гормонов, взаимодействие их сигнальных систем в регуляции экспрессии хлоропластных и ядерных генов на уровне биосинтеза белка и активности ферментов является задачей будущих исследований. В настоящее время установлено, что действие цитокинина на содержание мРНК изученных ядерных генов зависит от света, тогда как регуляторное действие АБК может проявляться и независимо от света.

Результаты данной работы внесли некоторую определенность в понимание особенностей действия фитогормонов (цитокинина и АБК) на однодольные растения разных возрастов во время протекания одного из начальных этапов онтогенеза растений - процесса деэтиоляции.

выводы

1. Накопление хлорофилла на свету листьями, отделенными от этиолированных проростков ячменя, зависит от продолжительности их роста в темноте. Наибольшая интенсивность накопления хлорофилла наблюдается в листьях 3-дневных проростков, которая с возрастом снижается, а у 12-дневных этиолированных растений наблюдается необратимая этиоляция.

2. Процесс деэтиоляции листьев, отделенных от этиолированных проростков ячменя, регулируется цитокинином и АБК. Чувствительность к фитогормонам зависит от возраста этиолированных растений. Наиболее чувствительными к цитокинину являются листья 6-дневных растений, а к АБК - листья 3-дневных растений. Цитокинин, не влияя на позеленение листьев 3-дневных растений, снимает ингибирующий эффект АБК, а АБК, не оказывая влияния на позеленение листьев 6-дневных растений, подавляет активирующее действие цитокинина.

3. Цитокинин стимулирует накопление транскриптов ядерных генов (hemAl, hem A3, DCUP), и не влияет на гены hem С, Xantha-f, Xanlha-g, Xanlha-h, кодирующие ферменты биосинтеза хлорофилла. Активация экспрессии этих генов, вероятно, способствует накоплению хлорофилла.

4. Цитокинин совместно со светом в ходе деэтиоляции вызывает дифференциальную регуляцию экспрессии хлоропластиых генов. Впервые обнаружена свет-независимая активация цитокинином скорости транскрипции двух {rplló и rps!2) из 30 изученных пластидных генов.

5. АБК ингибирует интенсивность транскрипции пластидных генов, подавляет накопление мРНК ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла (alad, hemAl, hemA3, DCUP), тормозит увеличение содержания хлорофилла, замедляет развитие структуры хлоропластов и, тем самым, задерживает процесс перехода этиолированных растений на автотрофное питание.

6. Обнаружен антагонизм в действии цитокинина и АБК в ходе деэтиоляции отделенных листьев ячменя на уровне транскрипции пластидных генов, накопления транскриптов ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла, накопления хлорофилла, влияния на ультраструктуру хлоропластов. Установлено, что действие цитокинина на содержание мРНК изученных ядерных генов зависит от света, тогда как АБК может проявлять регуляторное действие независимо от света.

7. Процесс деэтиоляции злаков находится под контролем как света, так и фитогормонов-антагонистов (цитокинина и АБК), которые оказывают сложное

регуляторное влияние на экспрессию пластидных и ядерных генов хлоропластных белков и РНК, на процесс формирования ультраструктуры хлоропластов, накопление хлорофилла, что, в конечном результате, в зависимости от баланса фитогормонов и условий освещения, приводит к превращению этиопластов в хлоропласты, к формированию фотосинтетического аппарата и началу автотрофного питания.

СПИСОК РАБОТ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кравцов А.К. Молекулярные механизмы гормональной регуляции деэтиоляции ячменя (HorJeum vulgare L.). (2007) Сборник тезисов. Всероссийская конференция. Москва. РГАУ-МСХА. с. 27 - 29.

2. Зубо Я.О., Ямоу реп ко M.B., Кравцов А.К., Алейникова А.Ю., Селиванкинат С.Ю., Зубкова H.K., Кудрякова H.B., Лире К., Кулаева О.Н., Бернер Т., Кузнецов В.В. (2007) Регуляция транскрипции хлоропластных генов цитокинином. Тезисы Съезда Общества физиологии растений. Сыктывкар с. 187 — 188.

3. Кравцов А.К., Алейникова А А., Белозерова Н.С., Зубо Я. О., Кулаева О. И., Кузнецов В.В. (2007) Участие цитокинина в деэтиоляции растений ячменя. Тезисы Съезда Общества физиологии растений. Сыктывкар с. 190 - 192.

4. Зярипова Н.Р., Зубо Я.О., Кравцов А.К., Холодова В.П., Кузнецов В.В., Кузнецов Вл.В. (2008) Влияние кадмия, меди и никеля на транскрипцию пластидых генов ячменя и блокирование сплайсинга мРНК. Тезисы докладов международной научной конференции "Физико-химические основы структурно-функциональной организации растений. Екатеринбург, с. 177 - 178.

5. Кравцов А.К., Кузменков П.В., Алейникова А.Ю., Зубо Я.О., Кузнецов В.В. (2008) Фитогормоны влияют на экспрессию генов в ходе деэтиоляции. Тезисы докладов международной научной конференции "Физико-химические основы структурно-функциональной организации растений. Екатеринбург с. 224 - 225.

6. Зарипова Н.Р., Зубо Я.О., Кравцов А.К., Холодова В.П., Кузнецов В.В., Кузнецов Вл.В. (2008) Тяжёлые металлы вызывают дифференциальную регуляцию транскрипции пластидных генов и блокирование сплайсинга мРНК. Доклады Академии Наук 423(1) с. 124-128.

7. Кравцов А.К., Зубо Я.О., Кузнецов В.В. (2008) Изучение влияния света и фитогормонов на экспрессию генов в ходе деэтиоляции. Сборник тезисов. 12-я

международная путинская школа-конференция молодых ученых "Биология - наука XXI века". Пушино с. 35 - 36.

8. Кравцов А. К. (2009) Изучение влияния АБК на экспрессию генов в ходе деэтиоляции ячменя. Тезисы докладов «Ломоносов - 2009» Москва, с. 231 - 232.

9. Зарипова Н.Р., Зубо Я,О., Кравцов А.К., Холодова В.П., Кузнецов В.В., Кузнецов Вл.В. (2009) Изменение экспрессии хлоропластных генов проростков ячменя в условиях стресса, вызванного солями кадмия, меди и никеля. Тезисы докладов «Физико-химические механизмы адаптации растений к антропогенному загрязнению в условиях крайнего севера». Апатиты, с. 126 - 127.

10. Зубо Я. О., Ямбуренко М. В., Кравцов А. К., Кулаева О. Н., Кузнецов В. В. (2009) Отделённые от растений листья ячменя как экспериментальная модель для изучения регуляции цитокинином транскрипции пластидных генов. Физиология растений, 56 (4). 609-618.

11. Кравцов А.К., Зубо Я.О., Кулаева О.Н., Кузнецов В.В. (2009) Абсцизовая кислота участвует в регуляции экспрессии ядерных и пластидных генов в ходе деэтиоляции ячменя. Тезисы докладов «Физико-химические механизмы адаптации растений к антропогенному загрязнению в условиях крайнего севера». Апатиты, с. 178 - 179.

12. Кравцов А.К., Зубо Я.О., Кулаева О.Н., Кузнецов В.В. (2010) Как цитокинин и свет регулируют деэтиоляцию. Сборник тезисов. 14-я международная путинская школа-конференция молодых ученых "Биология - наука XXI века". Пущино. с. 321-322.

13. Кузнецов В.В., Кравцов А.К., Селиванкина С.Ю., Зубо Я.О., Зубкова U.K., Кулаева О.Н., Фаттахов С.Г., академик РАН Коновалов А.И. (2010) Мелафен повышает активность РНК-полимеразы I, но не влияет на транскрипцию пластидных генов ячменя. Доклады Академии Наук 431 (4). с. 551-555.

14. Kravtsov А.К., Zubo Ya.O., Kulaeva O. N., Kusnetsov V. V. (2010) Cytokinin and light: the ways to regulate de-etiolation of barley. Abstract book FESPB-2010, p. 137.

15. Kravtsov A.K., Zubo Y.O., Kulaeva O.N., Yamburenko M.V., Kusnetsov V.V. Cytokinin and abscisic acid control plastid gene transcription during barley seedling de-etiolation. Plant Growth Regulation. DOI: 10.1007/sl 0725-010-9553-y.

Подписано в печать 17.01.11

Объем: 1,5 усл. п. л. Тираж 130 экз. Заказ № 769 Отпечатано в типография «Реглет» 119526, г. Москва, пр-т Вернадского, 39 (495) 363-78-90; www.reglet.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кравцов, Александр Константинович

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Деэтиоляция растений

1.1.1 Понятие о деэтиоляции растений

1.1.2 Регуляция процесса деэтиоляции высших растений светом

1.1.3 Гормональная регуляция деэтиоляции высших растений

1.2 Биогенез пластид

1.2.1 Деление пластид

1.2.2 Влияние цитокинина и АБК на биогенез хлоропластов

1.2.3 Роль ядерного и пластидного геномов в регуляции биогенеза хлоропластов

1.3 Основные этапы биосинтеза хлорофилла и гемма.

Гены хлоропластных белков ядерной локализации

Введение Диссертация по биологии, на тему "Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя"

Деэтиоляция - процесс перехода растения с роста в темноте, к росту на свету, характеризующийся рядом физиологических, биохимических и морфологических изменений, которые проросток претерпевает в ответ на свет и которые приводят к накоплению хлорофилла и началу фотосинтеза. Наиболее заметным изменением в ходе деэтиоляции проростков является их позеленение вследствие накопления хлорофилла (Fox and'Hillman, 1968; Chory et. al., 1994; Nemhauser and Chorry, 2002; Waters and Langdale, 2009; Symons et al., 2008).

Проведенные к настоящему времени исследования по изучению механизмов гормональной, регуляции деэтиоляции выполнены, главным образом, на двудольных растениях, таких как: арабидопсис, табак, люпин, тыква, горох, и др. (Kulaeva, 1973; Кравяж и др., 1977; Parthier, 1979; Lerbs et al., 1984; Evans, 1985; Potts et al., 1985; Kieber et al., 1993; Kusnetsov et al., 1994; Novakova et al., 2005). В этих работах показано, что цитокинины активируют формирование ультраструктуры этиопластов и хлоропластов, повышают активность хлоропластных ферментов, увеличивают накопление фотосинтетических пигментов и скорость фотосинтеза. Эффект цитокининов и абсцизовой кислоты (АБК) на развитие хлоропластов может быть связан с их влиянием на экспрессию ядерных (Ohya and Suzuki, 1991; Kusnetsov et al., 1994; Kiba et al., 2005), и пластидных генов, кодирующих хлоропластные белки (Lerbs et al., 1984; Kusnetsov et al., 1994; Brenner et al., 2005). Однако в этих работах изучалось влияние фитогормонов на содержание транскриптов пластидных и ядерных генов, и не было показано участие фитогормонов в регуляции процесса транскрипции. Только в 2008 году впервые была доказана регуляция цитокинином транскрипции индивидуальных хлоропластных генов на закончивших рост (зелёных) листьях ячменя (Zubo et al., 2008). До настоящего времени участие цитокинина и АБК в регуляции процесса деэтиоляции однодольных растений было не установлено. Тем более, никем не показана регуляция цитокинином и АБК процесса транскрипции пластидных генов в* ходе позеленения при переносе на свет листьев, отделенных от этиолированных однодольных растений.

В .связи с этим В' диссертации, рассматривается, главным образом, роль фитогормонов - антагонистов (цитокинина и АБК) во время ключевого этапа процесса деэтиоляции - формирования фотосинтетического аппарата в листьях однодольных растений после их отделения от этиолированных проростков* и перенесения на свет. Изучается регуляция накопления г хлорофилла, развития структуры' пластид, экспрессия генов хлоропластных белков ядерного и пластидного кодирования. Особое внимание обращено на процесс регуляции транскрипции в связи с тем, что именно транскрипция является первым этапом экспрессии генов и от нее может зависеть не только количество индивидуальных мРНК, но и накопление белка, что прямо влияет на превращение этиопластов в хлоропласты и на переход этиолированных растений к автотрофному питанию.

Цель диссертационной работы

Цель диссертационной работы заключалась в изучении гормональной регуляции деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя.

Задачи:

1. Изучить влияние фитогормонов (цитокинина и абсцизовой кислоты) на накопление хлорофилла и формирование хлоропластов в зеленеющих листьях этиолированных проростков ячменя разного возраста, а так же определить период развития растений наиболее чувствительный к действиям фитогормонов.

2. Для изучения гормональной регуляции экспрессии генов в процессе деэтиоляции однодольных растений выбрать гены, входящие во все известные опероны пластидной ДНК ячменя, кодирующие различные белки и РНК хлоропластов, а также гены ядерного кодирования хлоропластных белков и ферментов, участвующих в процессе биосинтеза хлорофилла. 6

3. Исследовать влияние света и фитогормонов, на экспрессию ядерных и пластидных генов в процессе деэтиоляции ячменя-разного возраста.

4. Выявить закономерности гормональной регуляции транскрипции генов, отвечающих за формирование хлоропластов и накопление хлорофилла в' ходе деэтиоляции. однодольных растений.

Научная новизна ^практическая ценность работы Впервые изучена гормональная регуляция, процесса деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя (Hordeum vulgare'L.). Установлено, что скорость накопление хлорофилла на свету листьями, отделенными от этиолированных растений, зависит от продолжительности их роста в темноте и интенсивности транскрипции генов пластома.

Впервые показано, что цитокинин и АБК в ходе деэтиоляции участвуют в регуляции экспрессии генов хлоропластных белков как пластидного, так и ядерного кодирования не только на уровне накопления транскриптов, но и на уровне интенсивности транскрипции. Оба гормона вызывают дифференциальную регуляцию экспрессии пластидных и ядерных генов в процессе деэтиоляции листьев 3 и 6-дневных проростков ячменя. Полученные в диссертационной работе результаты показывают, что процесс деэтиоляции злаков находится под контролем, как света, так и фитогормонов-антагонистов (цитокинина и АБК), которые оказывают сложное регуляторное влияние на экспрессию пластидных и ядерных генов хлоропластных белков и РНК, на процесс формирования ультраструктуры хлоропластов,' накопление хлорофилла, что, в конечном результате, в зависимости от баланса фитогормонов и условий освещения, приводит к превращению этиопластов в хлоропласты, к формированию фотосинтетического аппарата и началу автотрофного питания.

Результаты изучения гормональной регуляции деэтиоляции однодольных растений на примере одной из важнейших с.-х. культуры России - ячменя имеют практическую ценность для селекционно-генетических учреждений 7 нашей страны, так как могут быть использованы для разработки теоретических основ прогнозирования продуктивности зерновых культур, создания особо ценных сортов и гибридов. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в курсах лекций для студентов биологических и агрономических специальностей ВУЗов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Кравцов, Александр Константинович

выводы

3. Цитокинин стимулирует накопление транскриптов ядерных генов (hemAl, ЬешАЗ, DCUP), и не влияет на гены hemC, Xantha-f, Xantha-g, Xantha-h, кодирующие ферменты биосинтеза хлорофилла. Активация экспрессии этих генов, вероятно, способствует накоплению хлорофилла.

4. Цитокинин совместно со светом в ходе деэтиоляции вызывает дифференциальную регуляцию экспрессии хлоропластных генов. Впервые обнаружена свет-независимая активация цитокинином скорости транскрипции двух (rplló и rpsl2) из 30 изученных пластидных генов.

127 изученных ядерных генов зависит от света, тогда как АБК может проявлять регуляторное действие независимо от света.

7. Процесс деэтиоляции злаков находится под контролем, как света, так и фитогормонов-антагонистов (цитокинина и АБК), которые оказывают сложное регуляторное влияние на экспрессию пластидных и ядерных генов хлоропластных белков и РНК, на процесс формирования ультраструктуры хлоропластов, накопление хлорофилла, что, в конечном результате, в зависимости от баланса фитогормонов и условий освещения, приводит к превращению этиопластов в хлоропласты, к формированию фотосинтетического аппарата и началу автотрофного питания.

В заключении я искренне благодарю моего научного руководителя — профессора Виктора Васильевича Кузнецова, отдавшего совместной работе много времени и сил для воспитания меня как научного сотрудника.

Самые тёплые слава благодарности выражаю профессору Ольге Николаевне Кулаевой за ценные рекомендации и помощь в обсуждении полученных результатов.

Я очень рад, что на первом этапе пребывания в Институте рядом со мной оказались такие прекрасные профессионалы как Я.О. Зубо, Е.А. Лысенко и др. сотрудники лаборатории экспрессии генома растений.

За совместную работу благодарю Л.С. Адонина, научного сотрудника Института цитологии РАН г. Санкт-Петербург.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить за оказанную поддержку и доверие руководство ИФР РАН в лице директора института чл.-корр. РАН Владимира Васильевича Кузнецова.

Используемые сокращения

СНЬН - Н-субъединица ]У^-хелатазы АБК - абсцизовая кислота БАЛ - 6-бензилоаминопурин БС - брассиностероиды ГК - гиббереллин

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ИУК - индолинуксусная кислота

ОТ-ПЦР - иолимеразная цепная реакция после обратной транскрипции.

Прото - протопорфирин IX

ПЦР - полимеразная цепная реакция рРНК — рибосомная рибонуклеиновая кислота тРНК - траснпортная рибонуклеиновая кислота

СК - цитокинин

ФСI - первая фотосистема

ФСII - вторая фотосистема

Заключение

Изучалась гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя. Используя современные биохимические и молекулярно-генетические методы анализа, впервые показано, что в процессе деэтиоляции однодольных растений биогенез хлоропластов и поддержание их физиологической активности на необходимом растению уровне, контролируется различными эндогенными и экзогенными факторами путём дифференциальной регуляции экспрессии генов ядерного и пластидного кодирования. Регуляция фитогормонами и светом экспрессии генов, вероятно, обеспечивает запуск программы формирования структуры хлоропластов и биосинтеза хлорофилла в процессе деэтиоляции растений.

Важно-отметить,-что-цитокинин,-не влияя-на позеленение листьев-3-дневныхрастений, снимает ингибирующий эффект АБК, а АБК, не оказывая влияния на позеленение листьев 6-дневных растений, подавляет активирующее действие цитокинина. Возможно, это достигается разнонаправленной регуляцией экспрессии генов, кодирующих ключевые ферменты реакций биосинтеза хлорофилла. В диссертационной работе показано, что цитокинин активирует накопление транскриптов ядерных генов (hemAl, hem A3, DCUP), и не влияет на гены hemC, Xantha-f, Xantha-g, Xantha-h, кодирующие ферменты биосинтеза хлорофилла. Следовательно, активация экспрессии этих генов, способствует накоплению хлорофилла. В то же самое время, АБК подавляет накопление транскриптов hemAl, hemA3, DCUP генов и может противодействовать активирующему эффекту цитокинина.

Свет является необходимым фактором для запуска программы развития хлоропластов. Дифференцированные хлоропласты также отвечают на наличие или отсутствие света, его интенсивность и спектральный состав. Стоит отметить, что инкубация срезанных листьев в темноте на растворе цитокинина обычно не приводит к значимому изменению транскрипции пластидных генов. Ранее было установлено, что свет является необходимым фактором для активации цитокинином скорости транскрипции пластидных генов в закончивших рост листьях ячменя (Zubo et al., 2008). То есть, при наличии или отсутствии света цитокинин по-разному влияет на транскрипцию хлоропластных генов в отделенных от растения листьях ячменя.

Ранее в ряде работ было показано, что свет и цитокинин совместно действуют на многие процессы в клетке и в некоторых случаях цитокинин может заменять действие света (Кулаева, 1973; Kusnetsov et al., 1994; Kusnetsov et al., 1998; Kusnetsov et al., 1999; Ferreira and Kieber, 2005; Naito et al., 2007). Активирующее действие цитокинина ранее было продемонстрировано на фоне постоянного освещения листьев 'во время предынкубации срезанных листьев ячменя на воде (Zubo et al., 2008). Выяснение роли света в активации транскрипции хлоропластных генов цитокинином было предпринято и в данной работе. В отличие от ранее полученных данных, нами обнаружен факт свет-независимой активации цитокинином транскрипции пластидных генов: грПб и rpsl2 и этот результат имеет принципиальное значение. Он показывает, что цитокинин без участия света способен регулировать экспрессию хлоропластных генов. Таким образом, фитогормоны могут влиять на процесс деэтиоляции путём регуляции транскрипции как на свету, так и в темноте не только генов, кодирующих фотосинтетические белки, но и генов «домашнего хозяйства», которые кодируют белки, обеспечивающие функционирование аппарата транскрипции и трансляции, и без которых формирование фотосинтетически активных хлоропластов ¡невозможно. Ранее было показано, что в изолированных семядолях люпина; инкубированных в темноте, цитокинин; активирует формирование: ультраструктуры , этиопластов, накопление транскриптов ядерных генов; хлоропластных» белков и даже вызывает накопление белка- цитохрома, Ь559 (Kusnetsov et al., 1994). Это означает, что; уже в темноте цитокинин вызывает сильные изменения; в растительной клетке, которые значительно ускоряют формирование фотосинтетического аппарата пришереносе растений; на свет.

АБК ингибирует интенсивность транскрипции- пластидных генов,-, подавляет накопление мРНК ядерных генов ферментов биосинтеза хлорофилла {alad; hemAl, hemA3, DCUP) в процессе деэтиоляции, тормозит увеличение содержания: хлорофилла, замедляет развитие структуры хлоропластов: и,, тем самым; задерживает процесс перехода этиолированных растений; на\ автотрофное питание. , . .

В связи;с обсуждением.антагонизма в действии; цитокинина и. АБК. на экспрессию хлоропластных: генов следует отметить, что регуляция экспрессии ядерных цитокишш-зависимых генов ARR-типа, хорошо изучена (Kieber et al., 1993); В 2009 г. открыт рецептор. АБК РYR/PYL/RGAR типа, который ингибирует протеинфосфатазу PP2Gs-6ji0KaT0pa сигнала ABA. ir .этим обеспечивает передачу сигнала на транс-факторы, вызывая экспрессию АБК-, зависимых ядерных генов (Parle et al, 2009; Ма et ö/., 2009; Melcher е/ al., 2009). Более того, установлен состав минимальной системы, обеспечивающей. индукцию иод действием, АБК ядерных генов в протопласте (Fujii e/ al.,- 2009); Однако, нет сведений» о; взаимном влиянии. АБК и цитокинина на указанные сигнальные системы этих гормонов. Первые 'данные о влиянии=цитокинина на транскрипцию хлоропластных генов опубликованы;;в 2008; г. (Zubo et al:, 2008). В нашей работе представлены первые сведения о влиянии АБК на транскрипцию^ не только хлоропластных, но и ядерных генрв ферментов биосинтеза хлорофилла, в процессе деэтиоляции однодольных' растений.

Исследование механизма действия каждого из этих гормонов, взаимодействие их сигнальных систем в регуляции экспрессии хлоропластных и ядерных генов на уровне биосинтеза белка и активности ферментов, является задачей будущих исследований.

Нами выявлены отдельные компоненты сигнальных путей цитокинина, АБК и света и их возможного взаимодействия в регуляции процессов, связанных с экспрессией генов пластидных белков в ходе важнейшего этапа онтогенеза — деэтиоляции растений.

Проведённый детальный анализ регуляции транскрипции индивидуальных хлоропластных генов гормонами в процессе деэтиоляции показывает, что в данный процесс, вероятно, вовлечено множество пока еще не охарактеризованных факторов, обеспечивающих дифференцированный ответ транскрипции разных генов на изменение гормонального баланса в растении. Интересно, что даже гены, входящие в состав одного оперона, могут по-разному регулироваться одним гормоном, что также свидетельствует о наличие тонких, еще не изученных механизмов регуляции транскрипции хлоропластных генов.

Основываясь на полученных в ходе выполнения работы результатах, можно заключить, что процесс деэтиоляции злаков находится под контролем как света, так и фитогормонов-антагонистов (цитокинина и АБК), которые оказывают сложное регуляторное влияние на экспрессию пластидных и ядерных генов хлоропластных белков и РНК, на процесс формирования ультраструктуры хлоропластов, накопление хлорофилла, что, в конечном результате, в зависимости от баланса фитогормонов, условий освещения и продолжительности периода этиоляции, приводит к превращению этиопластов в хлоропласты, к формированию фотосинтетического аппарата и началу автотрофного питания. Установлено, что действие цитокинина на содержание мРНК изученных ядерных генов зависит от света, тогда как регуляторное действие АБК может проявлять и независимо от света.

Полученные результаты показывают, что транскрипция хлоропластных генов, являясь важным элементом регуляции биогенеза хлоропластов, находится под контролем света, цитокининов и АБК. Взаимодействие регуляторных факторов разной природы и определяет развитие хлоропластов в процессе перехода растений на автотрофное питание. Сборка каждого фотосинтетического комплекса и биосинтеза каждого полипептида этого комплекса в процессе деэтиоляции находится под контролем многих регуляторных факторов, осуществляющих своё действие на разных уровнях. Взаимодействие этих факторов очень разнообразно при разных условиях роста и развития растений или разных стадиях онтогенеза растений. Изучение уровней взаимодействия многих факторов, таких как освещённость, температура, условия минерального питания, водного баланса и др., в формировании фотосинтетического аппарата в процессе онтогенеза, будет являться задачей будущих исследований. Результаты данной работы внесли некоторую определенность в понимание особенностей действия фитогормонов (цитокинина и АБК) на однодольные растения разных возрастов во время протекания одного из начальных этапов онтогенеза растений - деэтиоляции.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кравцов, Александр Константинович, Москва

1. Аверина Н.Г. (1988). Биогенез пигментного аппарата фотосинтеза. Мн.: Наука и техника, с. 110-142.

2. Аверина Н.Г. (1997). Структура и функция аппарата биосинтеза хлорофилла. III Годневские чтения. Фотобиология и растений и фотосинтез. Минск: Тэхиалоггя. с. 50-75.

3. Аверина Н.Г., Рудой А.Б., Сувченко Г.Е., Фрадкин Л.И., Чайка М.Т., Беляева О.Б., Одинцова М.С., Островская Л.К., Филиппович И.И. (1988). Биогенез пигментного аппарата фотосинтеза. Мн: Наука и техника, с. 319

4. Быховский В .Я., Зайцева Н.И., Полулях О.В. (1987). Прикладная биохимия и микробиология. №6 (23) с. 725-739.

5. Годнев Т.Н. (1963). Хлорофилл. Его строение и образование в растении. Минск: АН БССР. с. 320

6. Зубо Я. О. (2006). Гормональная регуляция транскрипции хлоропластных генов ячменя. Дисс. канд. биол. наук, Москва, с. 137.

7. Караваико H.H., Кравяж К., Хохлова В.А., Кулаева О.Н. (1978). Сравнение действия абсцизовой кислоты и ингибиторов синтеза белка на рост и метаболизм изолированных семядолей тыквы. Физиология растеннй, 25(4). с, 803-811.

8. Кравяж К., Каравайко H.H., Коф Э.М., Кулаева О.Н. (1977). Взаимодействие абсцизовой кислоты и цитокинина в регуляции роста позеленения семядолей тыквы. Физиология растений. 24(1), 160-166.

9. Кузнецов В.В. (1995). Гормональная регуляция биогенеза хлоропластов. Дис. док. биол. наук. Москва, с. 311.

10. Куклина И.М., Микулович Т.П., Кулаева О.Н. (1985). Взаимодействие абсцизовой кислоты и цитокинина в регуляции пластидных и цитоплазматических рибосомальных РНК в изолированных семядолях тыквы. Физиология растений. 32(2), 298-307.

11. Кулаева О.Н. (1967). Цитокинины и их физиологическое действие. Успехи современной биологии. 63(1). с. 28-53.

12. Курсанов А.Л., Кулаева О.Н., Свешникова И.Н., Попова Э.А., Болякина Ю.П., Клячко Н.Л., Воробьева И.П. (1964). Восстановление клеточных структур и обмена веществ в желтых листьях под действием 6-бензиламинопурина. Физиология растений. 11. с. 838 841.

13. Люкевич Т.В., Кузнецов В.В., Каравайко H.H., Кулаева О.Н., Селиванкина С.Ю. (2002) Участие хлоропластного зеатин-связывающего белка в гормон-зависимой регуляции транскрипции хлоропластного генома. Физиология Растений, 49(1), с. 105-112.

14. Микулович Т. П., Хохлова В. А., Кулаева О. Н., Свешникова И. Н. (1971). Влияние 6-бензиламинопурина на изолированные семядоли тыквы. Физиология растений. 18. с. 98-102.

15. Микулович Т. П., Кукина И. М. (1988). О влиянии цитокинина, фузикокцина и калия на накопление хлорофилла и каротиноидов в изолированных семядолях тыквы. Физиология растений. 32. с. 143-149.

16. Новикова Г.В. (2009). Восприятие АБК: неоконченная история. Московский семинар «Регуляторные системы растений». Бюллетень Российского общества физиологов растений. ИФР РАН. с. 25-30.

17. Одинцова М.С., Юрина Н.П. (2003). Геном пластид высших растений и водорослей: структура и функции. Молекулярная биология. 37. с. 116.

18. Одинцова М.С., Юрина Н.П. (2005) Геномика и эволюция клеточных органелл. Генетика. 41 с. 1170-1182.

19. Погульская E.H., Юрина Н.П., Карапетян Н.В. Участие тетрапирролов в регуляции экспрессии ядерного гена низкомолекулярного пластидного белка ELIP. (2006). Прикладная биохимия и микробиология. 42. с. 390-395.

20. Самойлов А. (2010). Физиология растений. Онлайн-энциклопедия www.fizrast.ru.

21. Хохлова В. А. (1977). Действие цитокинина на формирование пластид- на свету и в темноте в изолированных семядолях тыквы. Физиология растений. 24. с. 1186-1192.

22. Хохлова В. А., Свешникова И. Н., Кулаева О. Н. (1971). Влияние фитогормонов на формирование структуры хлоропластов в изолированных семядолях тыквы. Цитология. 13. с. 1074-1079.

23. Чуб В.В. (2003). Рост и развитие растений. http://herba.msu.ru/russian/departments/physiology/spezkursi/chub/index7.html.

24. Шлык А.А. (1956). Методы меченых атомов в изучении биосинтеза хлорофилла. Минск: Н БССР. с. 299.

25. Ямбуренко М.В. (2008). Роль фитогормонов и света в регуляции транскрипции хлоропластных генов в ячмене. Дисс. канд. биол. наук, Москва, с. 166.

26. Abel W.O., Knebel W., Koop H.-U., Marienfeld J.R., Quader H., Reski S., Schnepf E., Sporlein B. (1989). A cytokinin sensitive mutant of the moss, Physcomitrella patens, defective in chloroplast division. Protoplasma. 152 pp, 1-13.

27. Adamska L, Ohad I., Kloppstech K. (1992). Synthesis of early light-inducible protein is controlled by blue light and related to light stress. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 89. pp: 2610-2613.

28. Ait-Ali Т., Frances S., Weller J.L., Reid J.B., Kendrick R.E., Kamiya Y. (1999). Regulation of gibberellins 20-oxidase and gibberellins 3/3-hydroxylase transcript accumulation during de-etiolation of pea seedlings. Plant Physiol. 121. pp, 783-791.

29. Aluru M.R., Bae H., Wu D.Y. and Rodermel S.R. (2001). The Arabidopsis immutans mutation affects plastid differentiation and the morphogenesis of white and green sectors in variegated plants. Plant Physiol. 127. pp, 67-77.

30. Aro E-M., Virgin I., Andersson B. (1993). Photoinhibition of photosystem II inactivation, protein damage and turnover. Biochim. Biophys. Acta. 1143: pp.113-134.

31. Bartholomew D.M., Bartley G.E. and Scolnik P.A. (1991) Abscisic acid control of rbcS and cab transcription in tomato leaves. Plant Physiol., 96. 291296.

32. Baumgartner B.J., Rapp J.C. and Mullet J.E. (1989). Plastid transcription activity and DNA copy number increase early in barley chloroplast development. Plant Physiol. 89. pp, 1011-1018.

33. Beck C.F. (2005).Signaling pathways from the chloroplast to the nucleus. Planta. 222. pp.743-756.

34. Benkova E., Witters E., Van Donger W., Kolar J., Motyka V., Brzobohaty B., Van Onckelen H.A., Machacekova I. (1999). Cytokinins in tobacco and wheat chloroplasts, occurrence and changes due to light/dark treatment. Plant Physiol. 121. pp. 245-251.

35. Berry-Lowe S., Carlsberg R., Coinmun. (1987). The chloroplast glutamate tRNA gene required for d-aminolevulinate synthesis. Carlsberg Res Commun. 52. pp, 197-210.

36. Bricker N.S., Sanclemente E., Shankel S., Shapiro M.S. (1990). The evolution of the science of pathologic physiology. Am. J. Kidney. Dis. \6{6)\ p 541.

37. Boardman N.K. (1981). Chloroplast development. Ed. by G. Akoyunoglou. Philadelphia, pp. 367 369.

38. Bougri O., Grimm B. (1996). Members of a low-copy number gene family encoding glutamyl-tRNA reductase are differentially expressed in barley. Plant J. 9. pp. 867-878.

39. Buchanan-Wollaston V. (1997). The molecular biology of leaf senescence. J. Exp. Bot. 48. pp. 181-99. <

40. Buhr F., El Bakkouri M., Valdez O., Pollmann S., Lebedev N., Reinbothe S, et al. (2008). Photoprotective role of NADPH: protochlorophyllide oxidoreductase A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105. pp. 34.

41. Chory J., Reinecke D., Sim S., Washburn T., and Brenner M. (1994). A role for cytokinins in de-etiolation in Arabidopsis: det mutants have an altered response to cytokinins. Plant Physiol 104. pp. 339-47.

42. Evans ML (1985) The action of auxin on plant cell elongation. Crit Rev Plant Sci. 2 pp .213-265.

43. Fankhauser C. (2002). Light perception in plants: cytokinins and red, lightjoin forces to keep phytochrome B active. Trends in Plant Science. 7. pp. 143— 145.

44. Feierabend J. (1980) Influence of cytokinin on plastid biogenesis in rue leaves: In Metabolism and molecular activities of cytokinins. J. Guern and C. Peaud-Lenoel'(eds.) New York: Springer-Ver lag. pp. 26 — 48.

45. Ferreira F.J., Kieber J.J. (2005). Cytokinin signaling. Curr. Opin. Plant Biol. 8: pp. 518-525.

46. Fischer H., Schwerdtel F. H.-S. (1928). Z. Phys. Chem. 159(2). P.120.

47. Foo E., Platten D., Weller J.W., Reid J.B. (2006). PhyA and cryl act redundantly to regulate gibberellins levels during-de-etiolation in blue light. Physiol Plant. 127. pp. 149-156.

48. Fox L.R:, Hillman W.S. (1968). Differences in photoresponse and phytochrome spectrophotometry between etiolated and de-etiolated Pea stem tissue. Plant Phvsiol. 43. pp. 1799-1804

49. Fuesler T.P., Wong Y.S. and Castelfranco P.A. (1984). Localization of Mg-chelatase and Mg-protoporphyrin IX monomethyl ester (oxidative) cyclase activities within isolated, developing cucumber chloroplasts. Plant Physiol. 75. pp. 662-664.

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

51. Fujita Y. (1996). Protochlorophyllid reduction: A key step in the greening of plants. Plant Cell. Physiol. 27. pp. 411-21.

52. Gan S. (2004). The hormonal regulation of senescence: In Plant hormones: biosynthesis, signal' transduction and action. Davies P.J. (ed.) -Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. pp. 561—581.

53. Gill J., Garcia-Martinez J.L. (2000). Light regulation of gibberellin Aleontent and expression of genes coding for GA 20-oxidase andGA 3 beta-hydroxylase in etiolated pea seedlings. Physiol Plant. 180. pp. 223-229.

54. Grimm B. (1998). Novel insights in the control of tetrapyrrole metabolism of higher plants, Curr. Opin. Plant. Biol. 1. pp, 245.

55. Guo H., Ecker J.R. (2004). The ethylene signaling pathway: new insights. Curr. Opin. Plant. Biol. 7. pp. 9-40.

56. Guo X., Ruan S., Hu W., Cai D., Fan L. (2008). Chloroplast DNA insertions into the nuclear genome of rice: the genes, sites and ages of insertion involved. Funct Integr Genomics. 8(2). pp. 101-8.

57. Huff A.K, Ross C.W. (1975). Promotion of radish cotyledon enlargement and reducing sugar content by zeatin and red light. Plant Physiol. 56. pp. 429-433.

58. Jacobsen JV, Chandler PM (1987) Gibberellin and abscisic acid in germinating seedlings. In PJ Davies, ed, Plant Hormones and Their Role in Plant Growth and Development. Klimer, Boston, pp. 164-194.

59. Jeong W.J., Park Y.I., Suh K., Raven J.A., Yoo O.J., Liu J.R. (2002). A large population of small chloroplasts in tobacco leaf cells allows more effective chloroplast movement than a few enlarged chloroplasts. Plant Physiol. 129. pp, 112-121.

60. Kasahara H., Takei K., Ueda N., Hishiyama S., Yamaya T., Kamiya Y., Yamaguchi S., Sakakibara H. (2004). Distinct isoprenoid origins of cis-and trans-zeatin Biosyntheses in Arabidopsis. J Biol Chem. 279. pp. 14040-14054.

61. Kasten B., Buck F., Nuske J., Reski R. (1997). Cytokinin affects nuclear and plastome-encoded energy-converting plastid enzymes. Planta 201. pp. 261-272.

62. Kieber J., Rothenberg M., Roman G., Feldmann K., Ecker J. (1993).CTR1, a negative regulator of the ethylene response pathway in Arabidopsis, encodes a member of the raf family of protein kinases. Cell. 72. pp. 427-441.

63. Klein R.R., Mullet J.E. (1990). Light-induced transcription of chloroplast genes. J Biol Chem. 265. pp. 1895-1902.

64. Koiwai H., Nakaminami K., Seo M., Mitsuhashi W., Toyomasu T., Koshiba T. (2004). Tissue-specific localization of an abscisic acid biosynthetic enzyme, A003, in Arabidopsis. Plant Physiol. 134. pp. 1697-1707.

65. Kraepiel Y., Rousselin P., Sotta B., Kerhoas L., Caboche E., Miginic E. (1994). Analysis of phytochrome- and ABA-deficient mutants suggests that ABA degradation is controlled by light in Nicotiana plumbaginifolia. Plant J. 6. pp. 665-672.

66. Krol M., Spangfort M.D., Huner N.P.A., Oquist G., Gustafsson P., Jansson S. (1995). Chlorophyll a/b-Binding Proteins, Pigment Conversions, and

67. Early Light-Induced Proteins in a Chlorophyll b-less Barley Mutant. Plant Physiol. 107. pp.873-883.

68. Kulaeva O.N. Cytokinins, their structure and functions. Moscow: Nauka. 1973.

69. Kuno N. and Furuya M. (2000). Phytochrome regulation of nuclear gene expression in plants. Semin. Cell Dev. Biol. 11. pp, 485-493.

70. Kusnetsov V.V., Landsberger M., Meurer J., Oelmuller R. (1999). The assembly of the CAAT-box binding complex at a photosynthesis gene promoter is regulated by light, cytokinin, and the stage of the plastids. J Biol Chem. 274. pp. 36009-36014.

71. Leister D. (2003). Chloroplast Research in the Genomic Age. Trends Genet. 19. pp, 47-56.

72. Leister D. (2005). Genomics-based dissection of the cross-talk of chloroplasts with the nucleus and mitochondria in Arabidopsis. Gene. 354. pp. 110-116.

73. Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. (1983). Detertinations a total carotinoids and clorophylls «a» and «b» of leaf extracts. Biochemical society transactions. 11. pp. 591-592.V

74. Longo G. P., Olginati M., Rossi G., Valente M., Longo C. P. (1978). Effect of brief treatments with benzyladenine on growth and development of watermelon cotyledons. Plant Cell and Environment. 1. pp, 39-43.

75. Lopez-Juez E. (2007). Plastid biogenesis, between light and shadows. J.Exp. Bot. 58. pp. 11-26.

76. Lukevich T.V., Kusnetsov V.V., Karavaiko N.N., Kulaeva O.N., Selivankina S.Yu. (2002). The involvement of the chloroplast zeatin-binding protein in hormone-dependent transcriptional control of the chloroplast genome. Russ J Plant Physiol 49. pp. 92-98.

77. Ma L., Li J., Qu L., Hager J., Chen Z., Zhao H. and Deng X.W. (2001). Light Control of Arabidopsis Development Entails Coordinated Regulation of Genome Expression and Cellular Pathways. The Plant Cell. 13: 2589-2607.

78. Makeev A.V., Kusnetsov V.V. (1996). Intensive and extensive phytohormonal effects on development of chloroplast photochemical activity. Do Id AkadNauk. 346. pp. 116-118.

79. Masuda T., Komine Y., Inokuchi H., Kannangara C.G. and Tsuji H. (1992). Sequence and expression of tRNAGlu gene of cucumber chloroplast genome. Plant Physiol. Biochem. 30. pp, 235-243.

80. Mayes P.A. (1993). The citric acid cycle: the catabolism of acetyl-CoA. In Harper's. Biochemistry. Murray RK, Granner DK, Mayes PA and Rodwell YW. (eds), pp. 164-171. Prentice-Hall: London

81. Milborrow B.V. (2001). The pathway of biosynthesis of abscisic acid in vascular plants: a review of the present state of knowledge of ABA biosynthesis. Journal of Experimental Botany. 52. pp. 1145-1164.

82. Miller C. (1956). Similarity of some kinetin and red light effects. Plant Physio. 131. pp. 318-319.

83. Mira-Rodado V., Sweere U., Grefen Ch., Kunkel T., Fejes E., Nagy F., Schäfer E. and Harter K. (2007). Functional cross-talk between two-component and phytochrome B signal transduction in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany. 58. pp. 2595-2607.

84. Mock H.P., Trainotti L., Kruse E. and Grimm B. (1995). Isolation, sequencing and expression of cDNA sequences encoding uroporphyrinogen decarboxylase from tobacco and barley. Plant. Molec. Biology. 28. pp, 245-256.

85. Mok D.W.S., Mok M.C. (2001). Cytokinin metabolism and actions. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 52. pp. 89-118.

86. Montane M.H., Kloppstech K. (2000): The family of light-harvesting-related proteins (LHCs, ELIPs, HLIPs): was the harvesting of light their primary function? Gene. 258. pp, 1-8.

87. Mothes R., Engelbreht L., Kulaeva O. (1959). Uber die Wirkung des kinetins aufstickstoffVerteilung and Eiweissynthese in isolierten Blattern. Flora. 147. P, 445.

88. Muller B., Shen Y. (2007). Advances in cytokinin signaling. Science. 318. pp. 68-69.

89. Muller A.H, Hansson M. (2009). The barley magnesium chelatase 150-kd subunit is not an abscisic acid receptor. Plant Physiol. 150(1). pp.157-66.

90. Nam H.G. (1997). Molecular genetic analysis of leaf senescence. Curr. Opin. Biotechnol. 8. pp, 200-207.

91. Nemhauser J., Chory J. (2002). Photomorphogenesis. The Arabidopsis book. American Society of Plant Biologists, http ://www. aspb. org/publications/arabidopsis/

92. Novakova M, Motyka V, Dobrev P.I, Malbeck J, Gaudinova A, Vankova R. (2005). Diurnal variation of cytokinin, auxin and abscisic acid levels in tobacco leaves. J. Exp. Bot. 56 (421). pp, 2877-2883.

93. CTNill G.P. and Soil D.J.B. (1990). Expression of the Synechocystis sp. strain PCC 6803 tRNAGlu gene provides tRNA for protein and chlorophyll biosynthesis. JBacteriol. 172. pp, 6363-6371.

94. Oelmuller R., Levitan I., Bergfeld R., Rajasekhar V.K., Mohr H. (1986). Expression on nuclear genes as affected by treatments acting on plastids. Planta. 168. pp, 482-492.

95. Oelmuller R., Dietrich G., Link G., Mohr H. (1986). Regulatory factors involved in gene expression (subunits of ribulose-l,5-bisphosphate carboxylase) in mustard (Sinapis alba L.) cotyledons. Planta. 169. pp. 260-266.

96. Ohashi K., Tanaka A., Tsuji H. (1989). Formation of the Photosynthetic Electron Transport System during the Early Phase of Greening in Barley Leaves. Plant Physiol 91. pp. 409-414.

97. Partier B. (1979). The role of phytohormones (cytokinins) in chloroplast development. Biochem Physiol Pflanz. 174. pp, 173-214.

98. Pfannschmidt T. (2003). Chloroplast redox signals: how photosynthesis controls its own genes. Trends Plant Sci. 8(1). pp, 33-41.

99. Potts W.C., Reid J.B., Murfet I.C. (1985). Intemode length in Pisum. Gibberellins and the slender phenotype. Physiol Plant. 63. pp. 357-364.

100. Quail P (1991) Phytochrome: a light-activated molecular switch that regulates plant gene expression. Annu Rev Genet B25: pp. 389-409.

101. Raab S., Toth Z., Groot C., Stamminger T., Hoth S. (2006). ABA-responsive RNA-binding proteins are involved in chloroplast and stromule function in Arabidopsis seedlings. Planta,. 224(4) pp. 900-914.

102. Rashotte A.M., Chae H.S., Maxwell B.B., Kieber J.J. (2005). The interaction of cytokinin with other signals. Physiol Plantarum. 123. pp, 184-194.

103. Reid J.B., Botwright N.A., Smith J.J., CTNeill D.P., Kerckhoffs L.H.J. (2002). Control of gibberellins levels and gene expression during de-etiolation in pea. Plant Physiol. 128. pp, 734-741.

104. Reinbothe C., Lebedev N., Reinbothe S. (1999). A protochlorophyllide light-harvesting complex involved in de-etiolation of higher plants. Nature. 397. pp. 80-84.

105. Renner O. (1934). Die pflanzliche plastiden als selbststandige element der genetische constitutionBer. Sachs. Acad. Wiss. Math. Phys. Kl. 86. pp. 214-266.

106. Rodermel S., Park S. (2003) Pathways of intracellular communication: tetrapyrroles and plastid-to-nucleus signaling. BioEssays. 25. pp. 631-636.

107. Rohmer M. (2003). Mevalonate-independent methylerythritol phosphate pathway for isoprenoid biosynthesis. Elucidation and distribution. Pure Appl Chem. 75. pp. 375-387.

108. Salano R., Ecker J.R. (1998). Ethylene gas: perception, signaling and response. Curr. Opin. Plant. Biol. 1. pp. 393.

109. Selivankina S.Yu., Romanko E.G., Kuroedov V.A., Kulaeva O.N. (1979). Increase in activity of chromatin-bound RNA polymerase under influence of cytokinin added in the course of chromatin isolation. Soviet Plant Physiol. 26. pp. 4146.

110. Shang Y., Yan L., Liu Z.Q, Cao Z., Mei C., Xin Q, Wu F.Q., Wang X.F., Du S.Y., Jiang T., Zhang X.F., Zhao R., Sun H.L., Liu R., Yu Y.T., Zhang

111. D.P. (2010). The Mg-chelatase H subunit of Arabidopsis antagonizes a group of WRKY transcription repressors to relieve ABA-responsive genes of inhibition. Plant Cell. 22(6). pp. 1909-35.

112. Shen Y.Y., Wang X.F., Wu F.Q., Du S.Y., Cao Z., Shang Y., Wang X.L., Peng C.C., Yu X.C., Zhu S.Y., Fan R.C., Xu Y.H. and Zhang D.P. (2006) The Mg-chelatase H subunit is an abscisic acid receptor. Nature, 443. pp. 823-826.

113. Smart C.M. (1994). Gene expression during leaf senescence. New Phytol. 126. pp. 419—448.

114. Soot S., Gupta V., Tripathy C. (2005). Photoregulation of the greening process of wheat seedlings grown in red light. Plant Mol. Biology. 59. pp. 269-287.

115. Strand A., Asami T., Alonso J., Ecker J.R., Chory J. (2003). Chloroplast to nucleus communication triggered by accumulation of Mg-protoporphyrin IX. Nature. 421. pp. 79-83.

116. Steiler D., Laetsch W. (1965) Kinetin induced chloroplast maturation in cultures of tobacco tissue. Science. 149. pp. 1387-1389.

117. Suprin M., Larkin., Chori J. (2002). Signal transduction between1'the chloroplast and the nucleus. Plant Cell. 14. pp. 327-338.

118. Sweere U., Eichenberg K., Lohrmann J., Mira-Rodado V., Bäurle I., Kudla J., Nagy F., Schäfer E., Harter K. (2001). Interaction of the response regulator ARR4 with phytochrome B in modulating red light signaling. Science. 294. pp. 1108-1111.

119. Symons G.M., Reid J.B. (2003). Interaction between light and plant hormones during de-etiolation. J Plant Growth Regul. 22. pp. 3-14.

120. Symons G.M., Schultz L., Kerckhoffs L.H.J., Davies N.W., Gregory D., Reid J.B. (2002). Uncoupling brassinosteroid levels and de-etiolation in pea. Physiol Plant. 115. pp, 311-319.

121. Symons G.M., Smith J.J., Nomura T., Davies N.W., Yokota T., Reid J.B. (2008). The hormonal regulation of de-etiolation. Planta. 227. pp, 11151125.

122. Tanaka R., Yoshida K, Nakayashiki T., Tsuji H., Inokuchi H., Okada K., Tanaka A. (1997). The third member of the hemA gene family encoding glutamyl-tRNA reductase is primarily expressed in roots in Hordeum vulgare. Photosynth Res 53. pp,161-171.

123. Taylor W.C. Regulatory interactions between nuclear and plastid genomes. (1989). Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 40. pp. 211-233.

124. Tepperman J.M., Zhu T., Chang H.S., Wang X., Quail P.H. (2001). Multiple transcription-factor genes are early targets of phytochrome A signaling. Proc Natl Acad Sei USA. 98. pp, 9437-9442.

125. Timmis J.N., Ayliffe M.A., Huang C.Y. and Martin W. (2004). Endosymbiotic gene transfer: organelle genomes forge eukaryotic chromosomes. Nature Rev. Genet. 5. pp, 123-136.

126. Ullanat R. and Jayabaskaran C. (2002). Light- and cytokinin-regulated ftsZ gene expression in excised cucumber cotyledons (Cucumis sativus). Plant Growth Reg. 38. pp, 209-218.

127. Vandenbussche F., Habricot Y., Condiff A.S., Maldiney R., Van der Straeten D., Ahmad M. (2007). HY5 is a point of convergence between cryptochrome and cytokinin signalling pathways in Arabidopsis thaliana. Plant J. 49. pp. 428-41.

128. Walker C.J. and Weinstein J.D. (1991). Further Characterization of the Magnesium Chelatase in Isolated Developing Cucumber Chloroplasts. Plant Physiol. 95. pp, 1189-1196.

129. Waters M.T., Langdale J. A. (2009). The making of a chloroplast. The EMBO Journal. 28. pp. 2861-2870.

130. Weatherwax S.C., Ong M.S., Degenhardt J., Bray E.A., Tobin E.M. (1996). The interaction of light and abscisic acid in the regulation of plant gene expression. Plant Physiol. 111. pp. 363-370.

131. Willows R.D. (2003). Biosynthesis of chlorophylls from protoporphyrimo. IX. Nat. Prod. Rep. 20. pp. 327-341.

132. Woodson J.D., Chory J. (2008). Coordination of gene expression between organellar and nuclear genomes. Nat. Rev. Genet. 9. pp. 383-395.

133. Yamaryo Y., Kanai D., Awai K., Shimojima M., Masuda T., Shimada H. (2003). Light and cytokinin play a co-operative role in MGDC synthesis in greening cucumber cotyledons. Plant Cell Physiol. 44. pp. 844-855.

134. Yang P., Chen H., Liang Y., Shen S. (2007). Proteomic analysis of de-etiolated rice seedlings upon exposure to light. Proteomics. 7. pp. 2459 2468.

135. Yaronskaya E., Vershilovskaya I., Poers Y., Alawady A.E., Averina N., Grimm B. (2006). Cytokinin effects on tetrapyrrole biosynthesis and photosynthetic activity in barley seedlings. Planta. 224. pp. 700-709.

136. Yoo S.D., Cho Y.H., Sheen J. (2009). Emerging connections in the ethylene signaling network. Trends Plant Sci. 14. pp, 270.

137. Zhong S., Shi H., Xi Y., Guo H. (2010). Ethylene is crucial for cotyledon greening and seedling survival during de-etiolation. Plant Signaling & Behavior. 5(6), pp. 1-4.

138. Zubo Y.O., Kusnetsov V.V. (2008). Application of run-on transcription method for studying the regulation of plastid genome expression. Russian Journal of Plant Physiology. 55. pp. 107-114.

Информация о работе

Кравцов, Александр Константинович
кандидата биологических наук
Москва, 2011
ВАК 03.01.05

Диссертация

Гормональная регуляция деэтиоляции однодольных растений на примере ячменя - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы