Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гормональный баланс системы пыльца-пестик петунии в прогамной фазе оплодотворения

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Гормональный баланс системы пыльца-пестик петунии в прогамной фазе оплодотворения"



На правах рукописи

ЗАХАРОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ГОРМОНАЛЬНЫЙ БАЛАНС СИСТЕМЫ ПЫЛЬЦА-ПЕСТИК ПЕТУНИИ В ПРОГАМНОЙ ФАЗЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ

Специальность 03.00,12 - физиология и биохимия растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2002

Работа выполнена в Институте физиологии растений им. К.Л, Тимирязева РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук Л.В.Ковалева

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор И.П.Ермаков

доктор биологических наук М.Ф.Шишова

Ведущее учреждение: Главный ботанический сад им. Н.В.Цицнна РАН

Защита состоится 18 июня 2002 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета К 002.210.01 в Институте физиологии растений им.К.А.Тимирязева РАН. Адрес; 127276 Москва, Ботаническая улица, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии растений им.К.А.Тимирязева РАН.

Автореферат разослан 17 мая 2002 года

Ученый секретарь

диссертационного совета, ¡¿у^

кандидат биологических наук гЛлРТ1 М.И.Азаркович

[ГР

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В прогамной фазе оплодотворения гаплоидный мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пыльцевая трубка), основная функция которого состоит в доставке мужских гамет к зародышевому мешку, взаимодействует с диплоидными спорофитными тканями пестика. Взаимодействие начинается с попадания пыльцы на рыльце и продолжается во время роста пыльцевых трубок по межклеточному пространству в проводниковых тканях столбика и завершается слиянием гамет в завязи. Изучение регуляторных механизмов системы пыльца-пестик, которые в значительной степени определяют возможность последующего слияния гамет при совместимом опылении или ее невозможность при наличии генетически детерминированных барьеров оплодотворения, представляется актуальной задачей,

В последние десять лет достигнут значительный прогресс, касающийся нашего понимания многих процессов, вовлеченных в регуляцию роста пыльцевой трубки (Clarke et al, 1981; Dumas and Gaude, 1983; Ferrary et al, 1985; Zuberi and Dickinson, 1985; Mascarenhas, 1993; Piersonetal, 1994; Feijoeta!, 1995; Derksen etal, 1995; Cheung, 1996; Malho and Trewavas, 1996; Wolters-Arts et a!, 1996; Hepler, 1997; Frank] in-Tong, 1999; Li et al, 1999; Nasratlah and Nasrallah, 2000; Geitmann et al, 2000; Blasiak et a! 2001; Graafet al, 2001; Lord, 2001), Однако изучение природы и трансакции сигналов в прогамной фазе оплодотворения находится в самой начальной точке.

Несмотря на успехи в исследовании гормональной регуляции репродуктивного развития в целом (Чайлахян, 1982), роль гормонов в регуляции отдельных этапов оплодотворения исследована слабо. Имеющиеся в литературе данные (Barendse et al, 1970; O'Neill et al, 1993;

Гусаковская и др., 2000) не позволяют пока ^i^iiti. пб учг^тии

ЦСНТГ^ЬпДЯ !

ШЫХУ

Мскх. ее/Itt-IHo.-jJ, ТИЛИ» 11

одного или нескольких гормонов в межклето

3

обеспечивающих рост мужского гаметофита в спорофитных тканях пестика.

Цель к задачи исследования

Цель работы состояла в изучении гормональной регуляции в системе пыльца-пестик в про га мной фазе оплодотворения. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Определить гормональный статус зрелого мужского гаметофита и не опыленного пестика.

2. Определить эндогенное содержание фитогормонов в растущих in vitro пыльцевых трубках и эффекты экзогенных фитогормонов.

3. Исследовать динамику содержания гормонов в системе пыльца-пестик в про гам ной фазе оплодотворения:

- при совместимом опылении;

- при само несовместимом опылении.

4. Установить роль гормональной регуляции отдельных частей пестика — рыльца, столбика и завязи - в межклеточных взаимодействиях мужского гаметофита и пестика.

Научная новизна. Впервые определен гормональный статус (этилен, ИУК, цитокинины, АБК, гиббереллины) прорастающего in vitro мужского гаметофита и системы пыльца-пестик в прогамной фазе оплодотворения при совместимом н самонесовместимом опылении. Получены данные в пользу выдвинутой нами гипотезы о том, что этилен-ауксиновый баланс системы пыльца-пестик регулирует процесс прорастания пыльцевых зерен in vivo на рыльце пестика, в то время как ауксии-цитокининовый баланс контролирует рост пыльцевых трубок в тканях столбика. Впервые показано, что в системе пыльца-пестик рыльце является основным местом синтеза этилена и содержит 90% АБК, а

столбик - 80% цитокининов опыленного пестика. Впервые установлено, что рост in vitro мужского гаметофита петунии само несовместимо го клона сопровождается синтезом цитокининов, а ингибирование роста пыльцевых 'трубок при самонесовмсстимом опылении проходит при повышении содержания цитокининов (в 5 раз) и повышении уровня АБК (в 2 раза) в тканях столбика.

Практическая значимость. Совокупность экспериментальных данных и теоретические обобщения представляют интерес для развития фундаментальных исследований процессов оплодотворения и эмбриогенеза растений. Полученные результаты проведенных исследований могут быть использованы в селекционной практике для полученимя гибридных семян и при выведении новых сортов.

Апробация работы. Результаты, представленные в диссертационной работе, были доложены на: Всероссийской конференции, посвященной 275-летию С.-Петербургского государственного университета (С.Петербург, 1999); Всероссийской научно-практической конференции (Брянск, 1999, 2000); XVI и XVII Международной конференции по регуляторам роста растений (Прага, 1999; Брно, 2001); IV съезде ВОФР (Москва, 1999); V и VI международной конференции "Регуляторы роста и развития растений" (Москва, 1999, 2001); XV Международном симпозиуме немецкого ботанического общества (Бохум, 2001); Международном симпозиуме "Сигнальные системы клеток растений" (Москва, 2001); международной конференции "Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке" (Сыктывкар, 2001), Международном симпозиуме FESSP ( Крит, 2002).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 15 печатных работ в отечественных н зарубежных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 26 рисунков; библиография содержит 295 источников, в т. ч. 270 на иностранных языках.

Объект и методы исследований Объектом исследования служили цветки самосовместимого и сам о несовместимо го клонов петунии (Petunia hybrida L.) - двудольного растения из сем. пасленовых. При самоопылении у самонесовместимого клона пыльцевые трубки прекращают свой рост в тканях столбика через 89 ч, тогда как у самосовместимого клона их рост продолжается около 30 ч и приводит к слиянию гамет и развитию семян.

Вегетативно размноженные растения выращивали в оранжерее Института физиологии растений РАН в почвенной культуре при естественном освещении.

Кастрированные и изолированные накануне раскрытия цветки петунии самонесовместимого клона опыляли пыльцой, собранной из раскрытых цветкои этого же клона (самонесовместимое опыление), либо пыльцой самосовместимого клона (совместимое опыление).

Культивирование пыльцевых трубок in vitro. Среда культивирования включала 1% агар-агар, 10% сахарозу и 0,003% борную кислоту. Инкубацию проводили в термостате при 25-26° С (Голубинский, 1974). Длину пыльцевых трубок измеряли в течение 6 ч с помощью микроскопа с окуляр-микрометром при увеличении X 150. В каждом варианте подсчитывав! длину 100 проросших пыльцевых трубок в шести повторностях. Процент прорастания определяли по количеству проросших пыльцевых зерен из двухсот, произвольно отобранных в четырех полях микроскопа.

Определение содержания фнтогормонов Определение содержания свободных форм фнтогормонов: абс низовой кислоты (АБК), индолилуксусной кислоты (ИУК), цитокининов проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (С короба гатова, Захарова, Карсункина и др., 1999). Определение биологической активности гиббереллинов проводили по методу Frankland, Wareing (1960) с использованием биотестов.

Определение свободных цитокининов методом ELISA. Свободные цитокиникы определяли методом иммуноферментного анализа, используя поликлональпые антитела к зеатину, зсатинрибозиду, изопентениладенину, изо пе нтен ил аденоз и ну после предварительной очистки и ВЭЖХ-фракционирования экстрактов из пыльцы, неопыленных и опыленных пестиков петунии (Stmad et al,, 1989).

Измерение уровня выделения этилена проводили на газовом хроматографе, снабженном концентрирующей системой для углеводородов, позволяющей в десятки раз повышать чувствительность анализа (Ракитин В.Ю., Ракитин Л.Ю., 1986).

Результаты к обсуждение Механизм гаметофитной самонесовместимости у петунии формируется в процессе развития цветка и функционирует в прогамной фазе оплодотворения (Ковалева, 1975, 1983; 1994). Поэтому прежде чем исследовать гормональный статус системы пыльца-пестик в процессе опыления, целесообразно было исследовать гормональный статус зрелого мужского гаметофита и неопыленноло пестика петунии самосовместимого и само несовместим ого клонов. Полученные результаты представлены в таблицах 1-2.

Таблица 1. Содержание фитогормонов в системе пыльца-пестик петунии самосовместимого клона до опыления, мкг/г сырого веса

Орган ИУК АБК ЦК ГК

Пыльца 0,083+0,012 1,250±0,21 0,257±0,04 0,03 7±0,007

Пестик 0,042+0,005 0,3t7±0,04 0,680±0,08 0,353±0,05

Таблица 2. Содержание фитогормонов в системе пыльца-пестик петунии

сам о несовместимо го клопа до опыления, мкг/ г сырого веса

Орган ИУК АБК ЦК ГК

Пыльца 0,06 2±0,009 2,082+0,31 0,481 ±0,06 0,046±0,005

Пестик 0,029±0,004 0,532±0,07 ....... 0,824+0,13 0,270±0,03

Для зрелого мужского гаметофита обоих клонов характерно высокое содержание ИУК и АБК. В процессе развития мужского гаметофита происходило повышение содержания ИУК (рис. J) и гиббереллинов (рис.2). Различия в гормональном статусе пыльцы двух клонов выявлены как на уровне ИУК (в пыльце самосовместимого клона выше), так и АБК и цитокининов, особенно во фракции iPA (выше в пыльце самонесовместимого клона) (рис.З,4).

Неопыленные пестики обоих клонов характеризовались повышенным (по сравнению с пыльцой) содержанием цитокининов (более высокий уровень у самонесовместимого клона) (табл.1,2). В процессе развития цветков фракционный состав цитокининов пестиков менялся (рис.3, 4): совместимый клон характеризовался снижением содержания Z, i РА и iP, а самонесовместимый клон — повышением содержания ZR, Z, iP и снижением ÍPA.

0.12

0.00 -I-

3 суток 1 сутки раскрытый цветок до раскрытия

Рис. 1.Динамикз содержания ИУК е развивающихся пыльниках петунии

—■— самосовмвстимый илом —о— самонесовмвстимый клон

50

40

2 0

0

3 суток 1 сутки раскрытый цветок до раскрытия

с а и о с о в м е с т и м ы й клен | Самомес о вмв стимыЙ клон

Рис.

2. Динамика содержания гибберел пинов в развивающихся пыльниках петунии

Сумма цитокининов

Сумма цитокининов

N

11

гк

__с™;

1РА

—I

¡РА

Ь 400 —1

1 н

5

К

6

I

а."

1

¡Р

п

3-4 суток сутки до раскрытия

3-4суток сутки до раскрытия

Рис. 3. Динамика содержания цитокининов в развивающихся

пыльниках (А) и пестиках (Б) петунии самосовместимого клона

Ю

Сумма цитокининов

2 еоо --

а

с ш --

£ 400 -

гоо-

э1

0-

& -

о: м

т

мо» 600-«0-¡00 -о-Д-..

№ -

Сумма цитокининов

Н

ж

I-

1 * I

0

жр -

£

о

8 &

Й,'

¡РА

¡р

"1 Г—

□ли

3-4 суток сутки до ракрытия

Н I

I

Ч ! I

¡р

¡РА

-1 ^ 3-4 суток сутки до раскрытия

Рис. 4. Динамика содержания цитокининов в развивающихся

пыльниках (А) и пестиках (Б) петунии самонесовместимого клона

На следующем этапе была установлена локализация гормонов в различных частях пестика - рыльце, столбике, завязи — петунии двух клонов перед опылением. На рис, 5-8 представлены данные для самонесовместимога клона.

Неопыленное рыльце является основным местом синтеза и выделения этилена в пестике (рис.5). Кроме того, в рыльцах выявлен максимальный уровень АБК неопылен ного пестика

(рис.б).

В тканях столбика содержится максимальное количество цитокининов (рис.7).

ИУК в тканях неопыленного пестика

распределена равномерно в рыльце и столбике, и в меньшей степени - в завязи (рис.8).

рыльце столбик зяаяэь

Рис.5. Выделение этилена отдельными частями кео пылен ного пестика петунии самонесовместимога клона

з -

1 о. .о г - п

¡г 2 1 -1

1А < Л —1 1 Г"!

рыльце стопбк* эаеязь

Рис.6, Локализация АБК в тканях

неопыленного пестика петунии самонесовместимого клона

ж л

а 1000 -

X еоо-

3 600 -

X

X X 400 -

X V 200 —

X 0"

рыльце столбик завязь

Рис.7, Локализация цитскининое в тканях неопылениого пестика петунии самонесовместимого клона

Таким образом,

гормональные статусы зрелого мужского гаметофита и готового к опылению пестика характеризуются качественными и количественными различиями. Эти результаты коррелируют с ранее установленным в работах Бритикова (1954, J957) положением о том, что репродуктивные органы растений {пыльца и пестик) характеризуются специфическими физиологическими и биохимическими особенностями. В гормональном статусе каждой из частей пестика - рыльца, столбике, завязи - выполняющих различные функции в межклеточных взаимодействиях в системе пыльца-пестик, также выявлена специфика. Для гормонального статуса системы пыльца-пестик самосовместимого клона перед опылением характерно более высокое содержание ИУК и гиббереллинов, а для само несовместимого клона - АБК и цитокинииов.

Гормональный статус растущего мужского гаметофита исследовали в экспериментах с прорастающей в культуре in vitro пыльцой петунии двух клонов. Динамика выделения этилена (рис.9) и содержания ИУК (рис.10), гиббереллинов (рис.11) и цитокининов (рисЛ2) свидетельствует, что прорастание пыльцевых зерен (в первые два часа) сопровождается всплеском выделения этилена и повышением уровня трех групп гормонов, В предварительном опыте было установлено, что в процессе роста пыльцевых трубок in vitro наблюдали выделение гормонов в среду культивирования, что дает возможность предполагать их синтез а растущем мужском гаметофите. На графиках представлена динамика общего содержания гормонов в растущих пыльцевых трубках и среде ку л ьтн ви ро ван ия.

г 0,20-о. 0,15 -

о

| 0.10 —

0.00

рыльце столбик завязь

Рис.8. Локализация ИУК е тканях

неопы ленного пестика петунии самонесовместимого клона

Дальнейший рост (4-8 часов) пыльцевых трубок in vitro проходил при различном соотношении гормонов у двух клонов петунии.

60-

£

<Г

самосовмастимыи кпон j самонессвмклиный кпон

вРСМА Прорастая**. часы

часы прорастания

Рис.9. Динамика выделения этилена прорастающей irr vitro пыльио»* петунии двух клоно«

гею -

160 -

SQ-

■ ЗДиосДОмеСГиим* клон . самонесовмесТ№»ый клон

D г 4 6 J to прорастания

Рис, 11. Дикэмида содержания ПС в лрерастЗДидей In vitro пыльце летунил двух клонов

РИС, 1йД*вмикаоодвр»т«1яИЖвг(юраста1а^й in vrtio пыльце гетуиии ppft, wictca

3so —I 300

I250"

i MOI

| 150-

f 100-I so-

о-

самОсовмвспмыАклсн j ымонвсовместимый клан >

0 2 4 6 в 10

часы прорастания

Рис. 12. J>tH9Mwa сцдери^*«« ^гшшиинов в лрорзстакхцей in vitro пыльце петунии двух юонов

Уровень выделения этилена растущими пыльцевыми трубками в обоих случаях снижался после первого часа роста, что дает основание предполагать, что его всплеск в первые полчаса прорастания связал с выходом пыльцевой трубки.

Динамика содержания ИУК в растущих in vitro пыльцевых трубках имела одну тенденцию у обоих клонов (рис.10): к концу эксперимента наблюдалось постепенное снижение уровня гормона.

Уровень гиббереллинов, сопровождающий рост пыльцевых трубок петунии совместимого клона, возрастал в течение б часов, а затем снижался (рис.11). Рост пыльцевых трубок самоне совместим ого клона сопровождался более низким уровнем содержания гиббереллинов. Возможно, этот факт обусловлен различным исходным уровнем гиббереллинов в пыльце двух клонов (табл. 1,2).

Резкие различия выявлены по содержанию цитокининов в прорастающей пыльце двух клонов (рис.12). Если рост пыльцевых трубок самосовместимого клона проходил при постоянном уровне цитокининов (50 мкг / г сырого веса), то рост пыльцевых трубок самонесовместимого клона (в течение 2-4 ч) сопровождался 5-кратным повышением их содержания.

Таким образом, прорастание мужского гаметофита петунии обоих клонов in vitro сопровождаюсь выделением этилена и повышением уровня ИУК, гиббереллинов и цитокининов. Рост пыльцевых трубок самосовместимого клона проходил при повышении уровня гиббереллинов, в то время как рост пыльцевых трубок самонесовместимого клона сопровождался 5-кратным повышением содержания цитокининов.

Прямое доказательство влияния гормонов на рост мужского гаметофита было получено в экспериментах с их внесением в среду культивирования пыльцевых трубок петунии двух клонов. На рис. 13

15

представлены данные для самосовместимого клона. ИУК в концентрации Зх10"5М стимулировала прорастание пыльцевых трубок петунии обоих клонов на 20% , а цитокинин (6-БАП) в концентрации 10"6 М ингибировал прорастание и рост пыльцевых трубок обоих клонов (100% ингибирование достигалось при внесении в среду культивирования 6-БАП в

К ИУК ГАЭ АБК 6-БАП

ИУК

ГА;

АБК 6-БАП

Рис.13. Влияние фитогормонов

на прорастание пыльцы (А) и рост пыльцевых трубок(Б) в культуре in vitro

концентрации 5 х !0'5 М). Гиббереллин А3 ингибировзл прорастание и проявил стимулягорный эффект на растяжение пыльцевых трубок, в то время как АБК слабо стимулировала и прорастание и рост пыльцевых трубок.

Гормональный статус системы пыльца-пестик петунии само несовместимого клона исследовали при самоопылении (самонесовместимое опыление) и перекрестном опылении пыльцой самосовместимого клона (совместимое опыленне). При этом в обоих случаях в течение 2 часов происходило прорастание и рост пыльцевых

ИУК

ЭТИЛЕН

АБК

ЦИТОКИНИНЫ

<м О

Время после опыления, часы

совместимое опыление неопыле нные пестики

самонесоамеетимое опыление

Рис. 14. Динамика содержания

фитогормонов в пестиках петунии в процессе опыления

трубок на воспринимающей поверхности влажного рыльца пестика, через 4 часа - рост пыльцевых трубок в тканях столбика. Через 6-8 часов после совместимого опыления пыльцевые трубки продолжали расти в проводниковых тканях столбика к завязи, в то время как при с зм о несовместимом опылении их рост прекращался спустя 8-10 часов.

Прорастание и начальный рост как совместимых, так и несовместимых пыльцевых трубок в тканях рыльца (первые 4 часа после опьглеиия) сопровождались возрастанием в 1,5 раза содержания ИУК в

17

тканях пестика, а то время как выделение этилена увеличивалось в 3 раза при самосовместимом и в 5 раз - при самоиесоаместимом опылении {рис. 14). В последующие 4 часа рост пыльцевых трубок сопровождался дальнейшим повышением содержания ИУК в тканях пестика. Через 8 часов после совместимого опыления уровень ИУК достигал 1,1 нг/пестик, в то же время после самонесовместимого опыления уровень ИУК повышался лишь до 0,8 нг/пестик (рис.14).

Рис. 15, Содержание цитокининов в пестиках петунии через 8 часов опыления

Динамика содержания ЛБК в тканях пестика при двух типах опыления резко отличалась: если при совместимом опылении содержание АБК возрастало незначительно (около 3 нг/ пестик), то при самонесовместимом опылении содержание АБК возрастало в первые 4 ч до 7,7 нг / пестик и оставалось на этом уровне во время остановки роста несовместимых пыльцевых трубок через 8 часов.

Резкие различия выявлены также в динамике содержания

цитокининов в системе пыльца- пестик ; в случае совместимого опыления

их уровень постепенно возрастал с 0,2 до 1 мг/ пестик, при

самонесовместимом опылении отмечено более резкое повышение их

содержания - до 5,2 мг / пестик во время торможения и остановки роста

18

несовместимых пыльцевых трубок. При этом отмечали повышенное содержание таких фракций цитокинкнов, как 7Ж, 2, ¡РА (рис. 15).

№К

ЗТИГЕН

АБК

2.5-|

го-

1.5-

го-

0,5-

ою-

1 1 0 2 ! 1 1 4 6 8

песп*

—с— рьгьщ

сгсгйж

ээвоь

Т~1-1-г

02463 02468

посте етъ ген«, часы

Яс 16. Д*ши<а содрриамя фдаогерлэмое в

гест® и его отдэъньк частях а процессе соештшоссышп

Определение гормонального статуса отдельных частей пестика как при совместимом (рис.16), так и несовместимом (рис.17) опылении показало, что рыльце является основным местом синтеза этилена и содержит большую часть АБК, а столбик - цнтокшшнов. Однако при самонесовместимом опылении уровень АБК в рыльце в 2 раза выше, а уровень цитокининов в столбике в 5 раз выше, чем их уровни при совместимом опылении.

Прорастание пыльцы петунии как при совместимом, так и несовместимом опылении сопровождалось повышением в тканях рыльца уровня выделения этилена и содержания АБК (более высокие уровни этих гормонов были при самонесовмсстимом опылении). Последующий рост

ИУК

ЭТЛЛЕН

Абк

цитскинины

0 14 18

1,146«. О ¡ 4 t •

Время после опьпвкш, часы

Ü 2 4 в в

■ ptiiiie i Рис,17. Динамита содержания ф^тогорма-юв в

. столбик пестике и era отдельных частях в процессе

' сзмонесовместмсго опыления

J

пыльцевых трубок в проводниковых тканях столбика при совместимом

опылении сопровождался повышением содержания ИУК в рыльце и

столбике и падением содержания цитокишшов в столбиках, в то время как

их торможение при сам о несовместимом опылении сопровождалось 5-

кратным повышением содержания цитокшшнов в столбике при

сохранении высокого уровня ЛБК в рыльце,

Таким обратом, межклеточные взаимодействия в системе пыльца-

пестик в прогамной фазе оплодотворения осуществляются при различном

гормональном статусе спорофитных тканей пестика в ходе совместимого и

20

сам о несовместим oro опыления. Прорастание пыльцевых зерен в тканях рыльца при совместимом и несовместимом опылении проходит, вероятно, при одинаковых уровнях ауксина и этилена. Однако прорастание несовместимых пыльцевых трубок в отличие от совместимых сопровождается постепенным повышением содержания АБК: через 2 часа после самонесоаместимого опыления содержание АБК в тканях пестика превышает в 2 раза ее содержание s пестиках при совместимом опылении. Рост пыльцевых трубок в тканях столбика определяется ауксии-цитокининовым балансом системы пыльца-пестик: рост пыльцевых трубок при совместимом опылении проходит при повышении уровня ИУК, в то время как при несовместимом опылении рост пыльцевых трубок, а затем и их торможение осуществляется при повышении уровня цитокининов и АБК в системе пыльца-пестик.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты исследования указывают на участие фитогормонов - этилена, ИУК, гиббереллинов, АБК и цитокининов - в межклеточных взаимодействиях в системе пыльца-пестик в прогамной фазе оплодотворения, обеспечивающих либо непрерывный рост пыльцевых трубок при совместимом опылении, либо ингибирование их роста при самонесовместимом опылении.

Прорастание и рост пыльцевых трубок у петунии в культуре in vitro дает основание рассматривать начальный рост пыльцевой трубки как автономный процесс, в котором принимает участие гормональная система пыльцевого зерна и предположить синтез гормонов (этилена, ИУК, гиббереллинов, цитокининов) и их секрецию.

Прорастание пыльцевых зерен tn vivo на воспринимающей поверхности рыльца вызывало резкие изменения в гормональном статусе тканей пестика. Динамика содержания гормонов в тканях пестика петунии в прогамной фазе оплодотворения свидетельствует о том, что

21

прорастание пыльцевых зерен на поверхности рыльца и рост пыльцевых трубок в тканях столбика проходит в системах с различным гормональным статусом и сопровождается сложными перестройками в гормональной системе пестика.

В частности рыльце, контролирующее прорастание пыльцевых зерен (и возможно, процесс узнавания), отвечало на опыление резким усилением синтеза этилена и возрастанием уровня ИУК, Согласно полученным нами данным, этилен и ауксин, по-видимому, участвуют в процессе прорастания пыльцевых зерен как in vitro, так и in vivo на поверхности рыльца.

Известно, что имеет место тесное взаимодействие между растущими пыльцевыми трубками и проводниковой тканью столбика, содержащей в межклеточном матриксе сахара, арабиногалактаны и липиды (Knox et at, 1984, Sanders et al , 1992). Предполагают, что компоненты межклеточного матрикса проводниковой ткани, помимо установленной функции питания и защиты растущих пыльцевых трубок, принимают участие в межклеточных взаимодействиях в системе пыльца - пестик и могут участвовать в контроле за направленным ростом пыльцевых трубок (Ray ее a!, 1997). На основании полученных нами результатов можно высказать гипотезу, что аукснн-цитокиннновый статус системы пыльца-пестик является фактором регуляции роста пыльцевых трубок, поскольку изменения уровня цитокининов, преобладающего гормона столбика, н ауксинов участвуют каким-то образом в регуляции роста пыльцевых трубок в межклеточном матриксе проводниковой ткани столбика. Известно, что контроль за верхушечным ростом пыльцевой трубки может осуществляться через формирование внутриклеточного Са14" градиента (Miller et ai, I992, Geitmann et at, 1998, Moulinho et al, 1998), Можно допустить, что ауксины совместно с цнтокининами могут контролировать рост мужского гаметофита в тканях столбика, влияя на поступление

22

питательных веществ к растущим пыльцевым трубкам, внутриклеточный Са" и организацию цитоскелета пыльцевой трубки (Fu et al, 200)). Роль АБК в тканях рыльца пока не ясна, но можно предположить, что ее присутствие связано с разгрузкой флоэмных окончаний и устойчивостью тканей рыльца К высыханию (Huang et а!, 2000).

Гаметофитная само несовместим ость у петунии обусловлена экспрессией S-гена самонесовместимости, сопровождаемой синтезом S-РНКазы {Ковалева, 1983), а также изменениями в углеводном метаболизме и лектиновой активности в проводниковых тканях столбика (Ковалева, 1999). На основе полученных в работе данных установлена зависимость роста пыльцевых трубок от гормонального статуса системы пыльца-пестик и показано, что ингибирование пыльцевых трубок в тканях пестика при самонесовместимом опылении сопровождается резким повышением уровня цитокининов в тканях столбика. Повышение уровня содержания цитокининов в прорастающей пыльце само песо вместим ого клона, возможно, связано с экспрессией S-гена самонесовместимости и синтезом до сих пор неидентифицированного фактора самонесовместимости (продукта S-гена) в мужском гаметофите. Эти результаты дают основание предполагать участие цитокининов в формировании и функционировании механизма самонесовместимости.

ВЫВОДЫ

1. Динамика выделения этилена прорастающей ¡n vitro пыльцой петунии двух клонов и тканями пестика при совместимом и самонесовместимом опылении свидетельствует о том, что этилен необходим для прорастания и роста мужского гаметофита в тканях рыльца, где и синтезируется практически весь этилен системы пыльца- пестик.

2. На основании стимуляции экзогенной ИУК прорастания и роста культивируемых пыльцевых трубок и динамики содержания ИУК, как в

21

прорастающей in vitro пыльце двух клонов, так и в системе пыльца-пестик при совместимом и самонесовместимом опылении, можно заключить, что ИУК индуцирует прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок на протяжении всей прогамной фазы оплодотворения.

3. Поскольку гиббереллины стимулируют рост культивируемых пыльцевых трубок, можно считать, что гиббереллины наряду с ИУК стимулируют растяжение пыльцевых трубок in vivo.

4. АБК усиливает прорастание и рост пыльцевых трубок in vitro. В пестике АБК локализована приемущественно в тканях рыльца. Возможно, что ее участие в процессе опыления связано с разгрузкой флоэмных окончаний и устойчивостью рылец к высыханию.

5. Растущие in vitro пыльцевые трубки петунии самонесовместимого клона отличаются от пыльцевых трубок самосовмсстнмого клона пятикратным повышением уровня цнтокининов в них.

6. Установлено ингибирование щгпжишшами роста культивируемых пыльцевых трубок петунии обоих клонов и пятикратное повышение уровня цитокининов при ингибнроваиии роста пыльцевых трубок в тканях столбика, содержащих 80% цитокининов системы пыльца-пестик, что позволяет сделать вывод о том, что цитокинины - один из ведущих факторов, определяющих самонесовместимость гаметофитного типа.

7. Таким образом, фитогормоны принимают участие в межклеточных взаимодействиях в системе пыльца-пест и к в прогамной фазе оплодотворения, обеспечивая либо непрерывный рост пыльцевых трубок при совместимом опылении, либо ингибирование их роста при самонссовместимом опылении.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ]. Захарова C.B., Ковалева Л.В., Ракитин В.Ю. Участие этилена и ауксина в регуляции роста пыльцевых трубок петунии tí Тез. док. Всерос. хонф., поев, 275-летию С.-Петербургского гос. ун-та, С.-П., 1999, с. 85-S6.

2. Захарова Е.В., Ковалева JT.B. Содержание фитогормонов в репродуктивных органах петунии (Petunia hybrida) самосовместимого, самонесовместимого и стерильного клонов II Труды Всерос. научно-практической конференции, Брянск, 1999, с. 36-38.

3. Kovateva L.T Machackova 1., Zakharova H. Cytokinins in the tissues of petunia of self-incompatible clone //Bio!. Plant. V. 42 (Suppl.), 1999, s. 22.

4. Скоробогатова И.В., Захарова E.B., Карсункина Н.П„ Курапов П.Б., Соркина Г.Л., Кислин E.H. Изменение содержания фитогормонов проростков ячменя в онтогенезе и при внесении регуляторов, стимулирующих рост // Агрохимия, 1999, №8, с.49-53.

5. Ковалева Л,В., Захарова Е.В., Янина Л.И., Скоробогатова И.В,, Карсункина Н.П. Гормональный баланс системы пыльца-пестик в процессе совместимого и несовместимого опыления // Регуляторы роста и развития растений, М., 1999, с, 39-40.

6. Ковалева Л.В., Ракитин В.Ю., Захарова Е.В., Махачкова И., Янина

Л.И. Гормональная регуляция гаметофитно-спорофитных взаимодействий в системе пыльца-пестик//Тез. докл. ВОФР, М. 1999, с. 56.

7. Ковалева Л.В, Захарова Е.В., Добровольская A.A., Ракитин В.Ю. Этилен и рост пыльцевых трубок // «Молодые ученые возрождению сельского хозяйства России в XXI веке», Брянск, 2000, с. 44-46.

8. Захарова Е.В., Ракитин В.Ю., Ковалева Л.В., Скоробогатова И.В., Карсункина Н.П., Янина Л.И. Динамика содержания ауксина и выделение этилена в пестике петунии при совместимом и несовместимом опылении // С/х биотехнология. Том II, «Воскресение», М., 2001, 182-190.

9. Kovaleva L.V., Zakharova E.V., Dobrovoîskaya A.A., Rakitin V.Yu.

25

& Machackova I. Ethylene and cytokinins participate in the intercellular interactions in petunia pollen-pistil system // Intern. Symp. «Signalling systems of plant cell», Moscow, 2001, p.80.

¡0. Захарова E.B,, Ковалева Jl.B., Махачкова И., Скоробогатова И.В., Карсунхина Н.П. Динамика содержания цитокинннов в системе пыльца-пестик и функционирование механизма самонесовместимости у петунии. Регуляторы роста и развития растений в биотехнологиях. М., 2001,30.

11. Kovaleva L.,Zakharova Е,, Rakitin V., Skorobogatova I., Karsunkina N., Yanina L., Machackova 1, Hormonal regulation of the intercellular interactions in pollen-pistil system during compatible and incompatible pollination in petunia. Abst. of 17,b Int. Conf. on Plant Growth Substances. Brno, 2001,133.

12. Zakharova E.V., Kovaleva L.V. Physiological aspects of self-incompatible pollination in Petunia hybrida. Proc. Of XY Int. Symp. "Biodiversitat et Evolutionsbiologie". Bochum, 2001, p. 172.

13. Ковалева Л.В., Захарова E.B,, Скоробогатова И.В., Карсункина Н.П. Гаметофитно-спорофитные взаимодействия в системе пыльца-пестик. III. Гормональный статуе в прогамной фазе оплодотворения // Физиология растений, 2002, том 49, №4, 549-552.

14. Ковалева Л.В„ Захарова Е.В., Минкина Ю.В. Фитогормональная регуляция роста мужского гаметофита в системе пыльца-пестик //Доклады Российской академии наук (в печати),

15. Zakharova Е„ Kovaleva L„ Machackova I. Hormonal regulation of petunia pollen-pistil system in progamic phase of fertilization. 13lh FESPP, Крит, 2002.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Объем ' Л5 " й. Зак.г>/ Тираж/00

AHO «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Захарова, Екатерина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СИСТЕМА ПЫЛЬЦА-ПЕСТИК В ПРОГАМНОЙ

ФАЗЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ (обзор литературы).

1. Система пыльца-пестик.

1.1. Мужской гаметофит.

1.2. Рыльце.

1.3. Столбик.

1.4. Завязь.

2. Прогамная фаза оплодотворения.

2.1. Адгезия и гидратация пыльцевых зерен.

2.2. Прорастание мужского гаметофита.

2.3. Рост пыльцевых трубок.

2.4 Регуляция межклеточных взаимодействий в системе пыльца-пестик.

3. Цели исследования.

ГЛАВА И. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Объект исследования.

2. Вегетативное размножение клонов петунии.

3. Культивирование пыльцевых трубок петунии in vitro.

4. Определение содержания фитогормонов в репродуктивных органах петунии методом ВЭЖХ.

5. Определение свободных цитокининов методом ELISA.

6. Определение выделения этилена.

ГЛАВА III. ГОРМОНАЛЬНЫЙ СТАТУС СИСТЕМЫ

ПЫЛЬЦА-ПЕСТИК ПЕТУНИИ В ПРОГАМНОЙ

ФАЗЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ.

1. Гормональный баланс системы пыльца-пестик до опыления.

2. Гормональный баланс прорастающей in vitro пыльцы петунии двух клонов.

3. Влияние фитогормонов на прорастание и рост пыльцевых трубок в культуре in vitro.

4. Гормональный статус опыленного пестика петунии самонесовместимого клона.

4Л. Совместимое опыление.

4.2. Самонесовместимое опыление.

5. Гормональный статус рыльца, столбика и завязи во время прорастания и роста мужского гаметофита.

5.1. Совместимое опыление.

5.2. Самонесовместимое опыление.

ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Гормональный баланс системы пыльца-пестик петунии в прогамной фазе оплодотворения"

В прогамной фазе оплодотворения гаплоидный мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пыльцевая трубка), основная функция которого состоит в доставке мужских гамет к зародышевому мешку, взаимодействует с диплоидными спорофитными тканями пестика. Взаимодействие начинается с попадания пыльцы на рыльце, продолжается во время роста пыльцевых трубок по проводниковому тракту (межклеточное пространство проводниковых тканей или открытый канал столбика) и завершается слиянием гамет в завязи. В этот сложный процесс, вовлечено множество взаимодействий в системе пыльца - пестик, включая клеточное узнавание, вне- и внутриклеточную сигнализацию и другие, пока неидентифицированные, факторы. Как результат этих взаимодействий, генетический состав следующих спорофитных поколений может быть модифицирован, что, безусловно, имеет эволюционное значение (Mulcahy, 1979). Поэтому изучение регуляторных механизмов взаимодействия мужского гаметофита со спорофитными тканями пестика, которые в значительной степени определяют возможность последующего слияния гамет при совместимом опылении или ее невозможность при наличии генетически детерминированных барьеров оплодотворения, представляется актуальной задачей.

Пестик хорошо организован не только для восприятия пыльцевых зерен и поддержания роста пыльцевых трубок, но и имеет механизмы, блокирующие их рост на разных этапах. Процесс роста пыльцевой трубки может быть заблокирован на стадии гидратации и прорастания на поверхности рыльца (Dickinson, 1995; Nasrallah et al., 1994), прорастания в рыльце (Franklin-Tong et al., 1994), роста пыльцевой трубки в столбике

Linskens, 1973; Ковалева и др., 1975, 1994; Matton et al., 1994) или, в дальнейшем, в завязи (Sage et al., 1993).

В последние десять лет достигнут значительный прогресс, касающийся нашего понимания многих процессов, вовлеченных в регуляцию роста пыльцевой трубки (Clarke et al, 1981; Dumas and Gaude, 1983; Ferrary et al, 1985; Zuberi and Dickinson, 1985; Mascarenhas, 1993; Pierson et al, 1994; Feijo et al, 1995; Derksen et al, 1995; Cheung, 1996; Malho and Trewavas, 1996; Wolters-Arts et al, 1996; Hepler, 1997; Franklin-Tong, 1999; Li et al, 1999; Nasrallah and Nasrallah, 2000; Geitmann et al, 2000; Blasiak et al, 2001; Graaf et al, 2001; Lord, 2001). Однако изучение природы и трансдукции сигналов в прогамной фазе оплодотворения находится в самой начальной точке.

Использование молекулярных технологий способствовало выявлению ряда генов, участвующих в процессе взаимодействия в системе пыльца-пестик (Mascarenhas, 1990; Park et al, 2000; Lord, 2001). Данные, иллюстрирующие каскад событий, вовлеченных в эти взаимодействия, получены при использовании мутантов (Cheung 1995; Luu et al, 1997).

Несмотря на успехи в исследовании гормональной регуляции репродуктивного развития в целом (Чайлахян, 1982), роль гормонов в регуляции отдельных этапов оплодотворения исследована слабо. Имеющиеся в литературе данные (Бритиков, 1957; Barendse and Linskens, 1970; O'Neill et al, 1993; Sondheimer and Linskens, 1974; Гусаковская и др., 2001) не позволяют пока сделать заключение об участии одного или нескольких гормонов в межклеточных взаимодействиях, обеспечивающих рост мужского гаметофита в спорофитных тканях пестика.

Цель данной работы состояла в изучении гормональной регуляции в системе пыльца-пестик в прогамной фазе оплодотворения.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Захарова, Екатерина Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Динамика выделения этилена прорастающей in vitro пыльцой петунии двух клонов и тканями пестика при совместимом и самонесовместимом опылении свидетельствует о том, что этилен необходим для прорастания и роста мужского гаметофита в тканях рыльца, где и синтезируется практически весь этилен системы пыльца- пестик.

2. На основании стимуляции экзогенной ИУК прорастания и роста культивируемых пыльцевых трубок и динамики содержания ИУК, как в прорастающей in vitro пыльце двух клонов, так и в системе пыльца-пестик при совместимом и самонесовместимом опылении, можно заключить, что ИУК индуцирует прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок на протяжении всей прогамной фазы оплодотворения.

3. Поскольку гиббереллины стимулируют рост культивируемых пыльцевых трубок, можно считать, что гиббереллины наряду с ИУК стимулируют растяжение пыльцевых трубок in vivo.

4. АБК усиливает прорастание и рост пыльцевых трубок in vitro. В пестике АБК локализована приемущественно в тканях рыльца. Возможно, что ее участие в процессе опыления связано с разгрузкой флоэмных окончаний и устойчивостью рылец к высыханию.

5. Растущие in vitro пыльцевые трубки петунии самонесовместимого клона отличаются от пыльцевых трубок самосовместимого клона пятикратным повышением уровня цитокининов в них.

6. Установлено ингибирование цитокининами роста культивируемых пыльцевых трубок петунии обоих клонов и пятикратное повышение уровня цитокининов при ингибировании роста пыльцевых трубок в тканях столбика, содержащих 80% цитокининов системы пыльца-пестик,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Захарова, Екатерина Владимировна, Москва

1. Андреюк Д.С. Ионные механизмы регуляции развития и прорастания мужского гаметофита табака Nicotiana tabacum L. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Москва, 2000, 125 С.

2. Бритиков Е. А. К физиолого-биохимическому анализу прорастания пыльцы и роста пыльцевых трубок в тканях пестика // Тр. ин-та физиологии растений. АН СССР. М., 1954. Т.8. Вып. 2. 38 С.

3. Бритиков Е. А. Физиология опыления и оплодотворения у растений // М., «Знание». 1957.Серия VIII. V.33. 31 С.

4. Бритиков Е.А., Жолкевич В.Н., Борисова Т.А., Мусатова H.A., Ковалева Л.В. Микрокалориметрическое исследование опыления у ржи // Физиология растений. 1974. Т. 21. №2. С. 320.

5. Бутенко Р.Г. Гормональная регуляция дифференцировки растительной клетки в культуре // Рост и гормональная регуляция жизнедеятельности растений. Иркутск. 1994. С. 67-84.

6. Ван Вент Дж.Л., Виллемсе М.Т.М. Оплодотворение // Эмбриология растений. Т.1. М: Агропромиздат, 1990. 509 С. С. 317-367.

7. Голубинский И. Н. Биология прорастания пыльцы // «Наукова Думка». Киев. 1974.

8. Гусаковская М.А., Блинцов А.Н. Возможные факторы индукции ранних этапов эмбриогенеза у покрытосеменных. // Физиол. растений. 2001. Т. 48, № 4.С. 491-498.

9. Ковалева Л. В., Мусатова Н. А., Бритиков Е.А. Иммунологическое изучение совместимого и несовместимого опыления у петунии // Физиол.растений. 1975. Т. 22. Вып.4. С. 669-673.

10. Ю.Ковалева Л.В. Белковый фактор несовместимости в пестиках петунии //

11. ДАН СССР. 1983. С 1017-1021.11 .Ковалева Л.В., Комарова Э.Н. Гаметофитная несовместимость у петунии: динамика углеводов в процессе роста пыльцевых трубок // Физиол. растений. 1993. Т.40. №2. С. 260-264.

12. Ковалева JI. В. Гаметофитно спорофитные взаимоотношения в системе пыльца - пестик // докт. дисс. на соискание учёной степени. 1994. 371 С.

13. Ковалева JI.B., Комарова Э.Н., Выскребенцева Э.И. Спорофитно-гаметофитные взаимодействия в системе пыльца-пестик. I. Лектины клеточных стенок // Физиол. растений. 1999. Т.46. №1. С. 83-86.

14. Н.Ковалева Л.В., Ракитин В.Ю., Добровольская A.A. Спорофитно-гаметофитные взаимодействия в системе пыльца-пестик. II. Выделение этилена и СОг при опылении // Физиол. растений. 2000. Т.47. №4. С.474-477.

15. Матвеева Н.П., Ермаков И.П. Физиология развития мужского гаметофита покрытосеменных растений (современные направления исследований) // Журнал общей биологии. 1999. Т. 60. №.3. С. 277-293.

16. Нокс Р.Б. Пыльцевое зерно // Эмбриология растений T.l. М.;х Агропромиздат, 1990. С. 224-317.

17. Полевой В.В. Фитогормоны. Л., Издательство Ленинградского университета. 1982. 249 С.

18. Попова Л.Я. Петуния гибридная и ее культура // Интродукция и приемыкультуры цветочно-декоративных растений. М., "Наука". 1977.

19. Попова Л.Я. Некоторые вопросы селекции петунии гибридной // Интродукция и селекция цветочно-декоративных растений. "Наука". 1978.

20. Скоробогатова И. В., Захарова Е. В., Карсункина Н. П., Курапов П. Б., Соркина Г. Л., Кислин Е. Н. Изменение содержания фитогормонов в проростках ячменя в онтогенезе и при внесении регуляторов, стимулирующих рост // Агрохимия. 1999. № 8. С. 49 -53.

21. Цингер Н. В., Петровская-Баранова Т. П. // Докл. АН СССР. 1961. Т. 138. 436.

22. Чайлахян М.Х., Хрянин В.Н. Пол растений и его гормональная регуляция. М.: Наука, 1982. 176 С.

23. Шишова М.Ф. Мембранный механизм действия ауксина на растительные клетки // Автореферат диссертации доктора биологических наук. С.Петербург. 1999. 49 С.

24. Abeles F.B., Morgan P.W. and Saltveit M.E. Ethylene in Plant Biology, 2nd ed. San Diego, CA: Academic Press, 1992

25. Anderson M.A., McFadden G.I., Bernatzky R., Atkinson A., Oprin Т., Dedman H., Tregear G., Farnley R., Clarke A.E. Sequence variability of three alleles of the self-incompatibility gene of Nicotiana alata //Plant Cell. 1989. 1:483-491.

26. Arditti J. Aspects of the physiology of orchids 11 Adv Bot Res. 1979. 7:421.

27. Barendse G.W.M., Pereira A.S.R., Berkers P.A., Driessen F.M. , van Eyden-Emons A. and Linskens H.F. Growth hormons in pollen, styles and ovaries of Petunia hybrida and Lilium species // Acta. Bot. Neerl. 1970. 19:175-185.

28. Bar-Shalom D., Mattsson O. Mode of hydration as an important factor in the germination of trinucleate pollen grains // Bot. Tiddskr. 1977. 71:245.3 l.Bedinger P. The remarcable biology of pollen // Plant Cell. 1992. 4:879-887.

29. Bednarska E. The effect of exogenous Ca2+ ions on pollen grain germination and pollen tube growth- investigation with the use of Ca2+ and verapamil,1.3+ and ruthenium red // Sex Plant Reprod. 1989. 2:53-58.

30. Bednarska E. Calcium uptake from the stigma by germinating pollen in Petunia officinalis L. and Ruscus asculeatus L. // Sex Plant Reprod. 1991. 4:36-38.

31. Bednarska E., Butowt R. Calcium in pollen-pistil interaction in Petunia hybrida Hort. II. Localization of Ca2+ ions and Ca2+-ATPase in unpollinated pistil. Folia Cytochem Cytobiol. 1995. 33:43-52.

32. Bednarska E., Butowt R. Calcium in pollen-pistil interaction in Petunia hybrida Hort. III. Localizaion of Ca -ATPase in pollinated pistil // Cytochem Cytobiol. 1995.33:125-132.

33. Bell J., Hicks G. Transmitting tissue in the pistil of tobacco: light and electron microscopic observations//Planta. 1995. 131:187-200.

34. Bergamini-Mulcahy G., Mulcahy D.L. The two phases of growth of Petunia hybrida (Hotr. Vilm-Andz.) pollen tubes through compatible styles// J Palynol. 1982. 18:61-64.

35. Bergamini-Mulcahy G., Mulcahy D.L. A comparison of pollen tube growth in bi- and tri-nucleate pollen. In: Mulcahy D.L., Ottaviano E (eds) Pollen:biology and implications for plant breeding. Elsevier Biomedical, Amsterdam, 1983.

36. Bergamini-Mulcahy G., Mulcahy D.L. The effects of suplemented media on the growth in vitro of bi- and tri-nucleate pollen// Plant science. 1988. 55: 213-216.

37. Blasiak J., Mulcahy D.L., Musgrave M.E. Oxytropism: a new twist in pollen tube orientation//Planta. 2001. 213:318-322.

38. Brewbaker J.L. Pollen enzymes and isoenzymes. In: Heslop-Harrison J (ed) Pollen: development and physiology. Butterworths. London. 1971.

39. Burg S.P., Dijkman M.J. Ethylene and auxin participation in pollen induced fading of Vanda orchid blossoms// Plant physiol. 1967. 42:1648 (254).

40. Bush D.R. Proton-coupled sugar and aminoacid transporters in plantsAnnu

41. Rev Plant Physiol. 1993. 44:513-542.

42. Campbell R.J., Linskens H.F. Temperature effects on self-incompatibility in Lilium longifloruml7 Theor Applied Genet. 1984. 68:259-264.

43. Capkova-Balatkova V., Hrabetova E., Tupy J. Effects of cycloheximide on pollen of Nicotiana tabacum in culture// Biochem Physiol Pflanz. 1980. 175: 412

44. Capkova V., Filderova A., Vanamstel T., Croes A.F., Mata C., Schrauwen J.A.M., Tupy J. Role of N-glycosylation of 66 and 69 kDa glycoproteins in wall formation during pollen tube growth in vitro// Eur. J. Cell Biol. 1997. 72. (3):282-285.

45. Chatfield S.P., Stimberg P., Forde B.G. and Leyser O. The hormonal regulation of axillary bud growth in ArabidopsisH The Plant Journal. 2000. 24(2): 159169.

46. Chen C.-G., Mau S.-L., Clarke A.E. Nucleotide sequence and style-specific expression of a novel proline-rich protein gene from Nicotiana alata// Plant Mol Biol. 1993.21:391-395.

47. Cheung A.Y., Wang H., Wu H. A floral TT-specific glycoprotein attracts pollen tubes and stimulates their growth// Cell. 1995. 82: 383-393.

48. Cheung A.Y., Wang H., Wu H. A floral TT-specific glycoprotein attracts pollen tubes and stimulates their growth// Cell. 1995. 82: 383-393.

49. Cheung A.Y. Pollen-pistil interactions in conpatible polination// Proc Natl Acad Sci. 1995. 92:3077-3080.

50. Cheung A.Y. Pollen-pistil interactions during polen tube growth// Trends Plant Sci. 1996. 1:45-51.

51. Cheung A.Y The pollen tube growth pathway: its molecular and biochemical contributions and responses to pollination// Sex Plant Reprod.1996. 9:330336.

52. Cheung A.Y., Wang H., Zhan X., Wu H. A transmitting tissuespecific pollen1.lthtube growth-promoting glycoprotein. Proc. 15 International Congress on Sexual Plant Reproduction. 1998. Wageningen.

53. Chrispeels M.J., Crawford N.M. and Schroeder J.I. Proteins for transport of water and mineral nutrients across the membranes of plant cells// Plant Cell. 1999. 11:661-675.

54. Clarke A.E., Gleeson P., Harrison S., Knox R.B. Pollen-stigma interactions: identification and characterization of surfece components with recognition potential// Proc Natl Acad Sci USA. 1979. V.76. P.3358.

55. Clarke A.E., Gleeson P.A. Molecular aspects of recognition and response in the pollen-stigma interaction// The phytochemistry of cell recognition and cell surface interactions/ Rec Adv Phytochem. 1981. V. 15. P. 161.

56. Clarke S.R., Staiger C.J., Gibbon B.C. and Franclin-Tong V.E. A potential signaling role for profilin in pollen of Papaver rhoeas// Plant Cell. 1998. 10:967-979.

57. Coenen C., Lomax T.L. Auxin-cytokinin interactions in higher plants// Trends Plant Sci. 1997. V. 2. P. 351-356.

58. Collet C.E., Harberd N.P. and Leyser O. Hormonal interractions in the comtrol of Arabidopsis hypocotil elongation//Plant Physiol. 2000. 124(2):553-562.

59. Conner J.A., Tantikanjana T., Stein J.C., Kandasamy M.K., Nasrallah J.B., Nasrallah M.E. Transgene-induced silencing of S locus genes and related genes in Bras sica//Plant J. 1997. 11:809-823.

60. Cosgrove D.J. Relaxion in a high-stress environment: the molecular bases of extensible cell walls and cell enlargement// Plant Cell. 1997. 9:1031-1041.

61. Cresti M., Went J.L., van Pacini E., Willemse M.T.M. Ultrastructure of transmitting tissue of Lycopersicon peruvianum style: development and histochemistry//Planta. 1976. 132:305-312.

62. Cresti M., van Went J.L. Callóse deposition and plug formation in Petunia pollen tubes in situ// Planta. 1976. 133:35-40.

63. Cresti M., Pacini E., Ciampolini F., Sarfatti G. Germination and early tube development in vitro of lycopersicum peruvianum pollen: ultrastructural features//Planta. 1977. V.136. 239.

64. Cresti M., Keijzer C.J., Tiezzi A., Ciampolini F., Focardi S. Stigma of Nicotiana: ultrastructural and biochemical studies// Am J Bot. 1986. 73:17131722.

65. Cresti M., Tiezzi A. Germination and pollen tube formation. In: Microspores: Evolution and ontogeny, S. Blackmore and R. B. Knox, eds. London: Academic Press. 1990. P. 239.

66. Cruzan M.B. Pollen tube distributions in Nicotiana glauca: evidence for density-dependent growth// Am J Bot. 1986. 73:902-907.

67. Culafic L. J., Tesevic V., Dokovic S.D. and Kozomara B. Endogenous cytokinins in flowers of male and female clones of Rumex acetocella L. Physiology and Biochemistry of Cytokinins in Plants. 1990. 381-383.

68. Derksen J., Emons A.M. Microtubules in tip growth systems. In: Heath IB(ed) Tip growth in plant and fungal cells. 1990, Academic Press, San Diego.

69. Derksen J., Rutten T., van Amstel T., Win A. de, Doris F, Steer M. Regulation of pollen tube growth// Acta BotNeerl. 1995. 44:93-119.

70. Derksen J., Rutten T., Lichtscheidl I.K., Win A.H.N, de, Pierson E.S., Rongen G. Quantitative analysis if the distribution of organelles in tobacco pollen tubes: implications for exocytosis and endocytosis// Protoplasma. 1995. 188:267-276.

71. Deshusses J, Gumber SC, Loewes FA. Sugar uptake in lily polle: a proton symport//Plant Physiol. 1981. 67:793-796.

72. Dickinson H. G., Lewis D. Cytochemical and ultrastructural differences between intraspecific compatible and incompatible pollination in RaphanusH Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1973. V. 183. P.21. .

73. Dickinson H. G., Lawson J. The growth of the pollen tube wall in OentheraorganensisH J Cell Sei. 1975. V.18. P.519.

74. Dickinson H. Dry stigmas, water and self-incompatibility in Brassica// Sex Plant Reprod. 1995. 8:1-10.

75. Dumas C., Gaude T. Stigma-pollen recognition and pollen hydration// Phytomorphology. 1983. V. 31. P. 191.

76. Engels F. M. Function of Golgi vesicles in relation to cell wallsynthesis in germinating Petunia pollen. II Chemocal compositionof golgi vesicles andpollen tube wall// Acta Bot Neerl. 1974. V. 23. P. 81.

77. Faure J.F., Aldon D., Rougier M., Dumas C. Emerging data on pollentube growth and fertilisation in flowering plants// Protoplasma. 1996. V.193. №1-4. P.132-143.

78. Feijo J.A., Malho R., Obermeyer G. Ion dynamics and its possible role during in vitro pollen germination and tube growth// Protoplasma. 1995. V. 187. P. 155-167.

79. Feijo J.A., Hackett G., Kunkel J., Hepler P. Calcium and proton extracellular fluxes, growth oscilations and cytosolic pH in growing pollen tubes of Lilium. Proc. 15th International Congress on Sexual Plant Reproduction. 1998. Wageningen.

80. Ferguson C., Teeri T.T., Siika-aho M., Read S.M., Bacic A. Location of cellulose and callose in pollen tubes and grains of Nocotiana tabacum// Planta. 1998. 206:452-460.

81. Ferrary T.E., Best V., More T.A., Comstock P., Muhammad A., Wallace D.H. Intercellular adhesions in the pollen-stigma system: pollen capture, grain binding and tube attachments// Amer J Bot. 1985. V. 72 (9). P. 1466.

82. Fett WF, Paxton JD, Dickinson DB. Studies on the self-incompatibility response of Lilium longiflorum// Am J Bot. 1976. 63:1104-1108.

83. Fitting H. 1909, Z. Botan. 1.1.

84. Frankland B., Wareing P. Effect of gibberellic acid on hypocotyl growth oflettuce seedling//Natura. 1960. V.185. N 470-4708. 255.

85. Franklin-Tong V.E., Ride J.P., Read N.D., Trewavas A.J. and Franklin F.C. The self-incompatibility response in Papaver rhoeas is mediated by cytosolic free calcium//Plant J. 1993. 4:163-177.

86. Franklin-Tong V.E., Ride J.P. and Franklin F.C. Recombinant stigmatic self-incompatibility (S) protein elicits a Ca transient in pollen of Papaver rhoeates//Plant J. 1995. 8:299-307.i

87. Franklin-Tong V.E., Hackett G. and Hepler P.K. Ratioimaging of Ca in the self-incompatobility response in pollen tubes of Papaver rhoeas// Plant J. 1997. 12:1375-1386.

88. Franklin-Tong V.E. Signaling and the modulation of pollen tube growth// Plant Cell. 1999. V.ll. №.4.P. 727-738.

89. Franssen-Verheijen A.A.W., Willemse M.T.M. Micropylar exudate in Gasteria (Aloaseae) and its possible function in pollen tube growth// Am J Bot. 1993. 80:253-262.

90. Fu Y., Yang Z. Rop GTPase: a master switch of cell polarity development in plants// Elsevier Science Ltd. 2001. PII:S 1360-1385 (01).

91. Gane A.M., Weinhandl J.A., Bacic A. Histochemistry and composition of the cell walls of styles of Nicotiana alata Link et Otto// Planta. 1994. 195:217225.

92. Gasser C.S., Robinson-Beers K. Pistil development// Plant Cell. 1993. 5:12311239.

93. Geitmann A., Cresti M Ca2+ channels control the rapid expansion in pulsatinggrowth of Petunia hybrida pollen tubes// J Plant Physiol. 1998. V. 152. P.439-447.

94. Geitmann A., Snowman B.N., Emons A.M.C. and Franklin-Tong V.E. Alterations in the actin cytoskeleton of pollen tubes are indused by the self-incompatibility reaction in Papaver rhoeas// Plant Cell. 2000. 11:1239-1251.

95. Gibbon B.C., Ren H. and Staiger C.J. Characterization of maize {Zea mays) pollen profilin function in vitro and in live cells// Biochem J. 1999. 327:23492353.

96. Goldman M.H. de S, Pezzotti M, Seurick J, Mariani C. Developmental expression of tobacco pistil-specific genes encoding novel extensin-like proteins//Plant Cell. 1992. 4:1041-1051.

97. Goldman M.H. de, Goldberg R.B., Mariani C. Female sterile tobacco plants are produsced by stigma-specific cell ablation// EMBO J. 1994. 13:2976-2984.

98. Graaf B.H.J., Derksen J.W.M., Mariani C. Pollen and Pistil in the progamic phase// Sex Plant Reprod. 2001. 14:41-55.

99. Gray JF, McClure BA, Bonig I, Anderson NA, Clarke AE. Action of the style product of the self-incompatibility gene of Nicotiana alata (S-Rnase) on in vitro-growth pollen tubes. 1991, Plant Cell 3:271-283.

100. Guyon V.N., Astwood J.D., Garner E.C., Dunker A.K. and Taylor L.P. Isolation and Charecterization ofcDNAs Expressed in the Early Stages of Flavonol-Induced Pollen Germination in Petunia// Plant Physiol. 2000. 123:699-710.

101. Hamilton A.J., Lycett G.W. and Grietson D. Antisense gene that inhibits synthesis of the hormone ethylene in transgenic plants// Nature. 1990. 349: 284-287.

102. Hansen H. And Grossman K. Auxin-Induced Ethylene Triggers Abscisic Acid Biosynthesis and Growth Inhibition// Plant Physiology. 2000. 124:14371448.

103. Harrison M.A., Kaufman P.B. The role of hormone transport and metabolism in apical dominance in oats// Bot Gaz. 1984. 145(3):293-297.

104. Heberle-Bors E., Stoger E., Touraev A., Zarsky V., Vicente O. In vitro cultures: progress and perespectives//Pollen biothechnology. London: Chapman&Hall. 1996. 85-109.

105. Hepler PK. Tip growth in pollen tubes: Calcium lieds the way// Trends Plant Sci. 1997. 2:79-80.

106. Herpen M.M.A., Linskens H.F. Effect of season, plant age and temperature during plant growth on compatoble and incompatible pollen tube growth in Petunia hybridal/ Acta Bot Neerl. 1981. 30:209.

107. Herrero M., Dickinson H.G. Pollen-pistil incompatibility in Petunia hybrida: changes in the following compatible and- incompatible intraspecific crosses//J Cell Sci. 1979.36:1-18

108. Herrero M., Dickinson H.G. Pollen tube growth following compatible and incompatible intraspecific pollinations in Petunia hybrida// Planta. 1980. 148:217-221.

109. Herrero M., Dickinson H.G. Pollen tube development in Petunia hybrida following compatible and incompatible intraspecific matings// J Cell Sci. 1981. 47:365-383

110. Herrero M., Hormaza J.I. Pistil strategies controlling pollen tube growth.// Sex Plant Reprod. 1996. 9:343-347.

111. Hertel R., Thomson K., Russo V. In vitro auxin binding to particulate cell fractions from corn coleoptiles//Planta. 1972. 107:325-340.

112. Herth W. Ionophore A 23187 stops tip growth, but not cytoplasmic streaming, in pollen tubes of Lilium longiflorum!'/ Prothoplasma. 1978. 96: 275.

113. Heslop-Harrison J., Mackenzie A. Autoradiography of (2-14C) thymidine derivative during meiosis and microsporogenesis in Lilium anthers II J Cell1. Sci. 1967. 2:387.

114. Heslop-Harrison J. The pollen grain wall// Science 1968. 161:230.

115. Heslop-Harrison J. Tapetal origin of pollen coat substances in Lilium. 1968. New Phytol 67:779-786.

116. Heslop-Harrison J., Shivanna K. R. The receptive surface of the angiosperm stigma// Ann. Bot. 1977. 41:1233.

117. Heslop-Harrison J. Hydrodinamics of the grass pollen grain// Am. J. Bot. 1979. 66:737.

118. Heslop-Harrison J., Heslop-Harrison Y. The pollen-stigma interaction in the grasses pollen-tube penetration and the stigma response in Secale// Acta. Bot. Neerl. 1981.30:289.

119. Heslop Harrison Y., Reger B. J., Heslop - Harrison J. The pollen - stigma interaction in the grasses// Acta Bot. Nerrl. 1984. 33:81.

120. Heslop-Harrison J. Pollen germination and pollen tube growth// Pollen: Cytolo-gy and Development. Jnt. review of Cytology. V.107. Eds K. L. Ciles. J. Prakash / N-Y: Academic Press. 1987. 1.

121. Hesse M. Cytology and morphogenesis of pollen spors// Progress in Botany. 1995. 56:33-35.

122. Hiscock S.J., Doughty J. and Dickinson H.G. Synthesis and phosphorilation of pollen proteins during the pollen-stigma interaction in self-incompatible Brassica napus L. and self-incompatible Brassica oleracea L// Sex Plant Reprod. 1995. 8:345-353.

123. Hiratsuka S., Tomita A. Incompatible pollen tube growth and protein composition in style of Japanese pear following high temperature treatment// Euphytica. 1989. 43:191-196.

124. Hiratsuka S., Tezuka T., Yamamoto Y. Analysis of self-incompatibility reaction in Easter lily by using heat treatments// J Am Soc Hortic Sci. 1989. 114:505-508.

125. Hoekstra F.A., Bruinsma J. Protein synthesis of binucleate and trinucleate pollen and its relationship to tube emergence and growth// Planta. 1979. 146:559-566.

126. Holdaway-Clarke T.L., Feijo J.A., Hackett G.R., Kunkel J.G. and Hepler P.K. Pollen tube growth and the intracellular cytosolic calcium gradient oscillate in phase while extracellular calcium influx is delayed// Plant Cell. 1997. 9:1999-2010.

127. Hoopen R.T., Harbord R.M., Maes T., Nanninga N., Robbins T.P. The self-incompatibility (S) locus in Petunia hybrida is located on chromosome III in a region, syntenic for the Solanaceae// The Plant Journal. 1998. 16(6):729-734.

128. Hopper J.E., Ascher P.D., Peloquin S.J. Inactivatio of self-incompatibility following temperature treatments of styles in Lilium longiflorum// Euohytica. 1967. 16:215-220.

129. Howden R., Park S.K., Moore J.M., Orme J., Grossniklaus U. and Twell D. Selection of T-DNA-Tagged Male and Female Gametophytic Mutants by SegregationDistorion in Arabidopsis// Genetics. 1998. 149:621-631.

130. Huang S., Lee H-S., Karunanandaa B., Kao T-h. Ribonuclease activity of Petunia inflata S proteins is essential for rejection of self-pollen// Plant Cell. 1994. 6:1021-1028.

131. Huang JC, Lin SM, Wang CS. A pollen-specific and desiccation-associated transcript in Lilium longiflorum during development and stress// Plant Cell Physiol. 2000. 41 (4):477-475.

132. Hudak J., Walles B., Vennigerholz F. The transmitting tissue in Brugmansia suaveolens L.: ultrastructure of the stylar transmitting tissue// Ann Bot. 1993. 71:177-186.

133. Hulskamp M., Schneitz K., Pruitt R.E. Genetic evidence for a long-range activity that directs pollen tube guidance in Arabidopsis// Plant Cell. 1995. 7:57-64.

134. Hulskamp M., Kopzak S.D., Horejsi T.F., Kihl B.K., Pruitt R.E. Identification of genes required for pollen-stigma recognition in Arabidopsis thaliana//Plant J. 1997. 8:703-714.

135. Ikeda S., Nasrallah J.B., Dixit R., Preiss S. and Nasrallah M.E. An aquaporin-like gene required for the Brassica self-incompatibility response// Science. 1997. 276:1564-1566.

136. Ishii Y., Hori Y., Sakai S., Honma Y. Control of differentiation and apoptosis of human myeloid leukemia cells by cytokinins and cytokinin nucleosides, plant redifferentation-inducing hormones// Cell Growth Differ. 2002. 13 (l):19-26.

137. Jackson J.F. Borate control of protein secretion from petunia pollen exibits critical temperature discontinuities// Sex Plant Reprod. 1989. 2:11-14

138. Jelic G., Culafic L. Kapor S and Neskovic M. Endogenous cytokinins in the vegetative and reproductive phases of development in the dioecious plant Rumex acetosella L// Plant Growth Reg. 1988. 7: 53-58.

139. Jensen W. A., Fisher D. B., Ashton M. Cotton embryogenesis: the pollen cyto- plasm//Planta. 1968. 81:206.

140. Jensen W. A.Reproduction in flowering plants// Dynamic aspects of plant ultrastructure // Academic Press. New York. 1974. 481.

141. Kandasamy M.K., Kristen U. Developmental aspects of ultrastructure, histochemistry and receptivity of the stigma of Nicotiana sylvestris// Ann Bot. 1987. 60:427-437.

142. Kandasamy M.K., Kristen U. Developmental aspects of ultrastructure and histochemistry of stylar transmitting tissue of Nicotiana sylvestris// Bot Acta. 1990. 103:384-391.

143. Kandasamy M.K., Thorsness M.K., Rundle S.J., Goldberg M.L., Nasrallah J.B., Nasrallah M.E. Ablation of pappilar cell function in Brassica flowers results in the loss of stigma receptivity to pollination// Plant Cell. 1993. 5:263275.

144. Kende H. and Zeevaart A.D. The Five "Classical" Plant Hormones// The Plant Cell. 1997.9:1197-1210.

145. Knox R.B., Heslop-Harrison J. Cytological localization of enzymes in the wall of the pollen grain// Nature. 1969. 223:92-94.

146. Knox R. B. Pollen-Pistil interactions// Encyclopedia of Plant Physiology. V.17. Springer-Verlag. 1984.

147. Knox R.B., Heslop-Harrison J. Pollen-wall proteins: localization and enzymic activity// J Cell Sci. 1970. 6:1-27.

148. Knox R.B., Heslop-Harrison J. Pollen-wall proteins: electron microscopic localization of acid phosphatase in the intine of Crocus vernus// J Cell Sci 8:727-733.

149. Knox R.B., Heslop-Harrison J. Pollen-wall proteins: fate of intine-held antigens in compatible and incompatible pollinations of Ohalaris tuberosa hi I J Cell Sci. 9:239-251.

150. Konar R.N., Linskens H.F. Physiology and biochemistry of stigmatic fluid of Petunia hybrida//V\ant2L. 1966. 71:372-387.

151. Konar R.N., Linskens H.F. The morphology and anatomy of the stigma of Petunia hybrida//Planta. 1966. 71:356-371.

152. Kovaleva L.V. Gametophyte-sporophyte interactions in pollen-pistil system after compatible and incompatible pollination// J. Japan Soc. Hort. Sci. 1998. 67 (3): 1143-1146.

153. Kowyama Y., Kunz C., Lewis I., Newbigin, Clarke A.E., Anderson M.A. Self-incompatibility in a Lycopersicon peruvianum variant (LA2157) is associated with a lack of style S-Rnase activity// Theor Appl Genet. 1994. 88:859-864.

154. Kranz E., Lorz H. Micromanipulation and in vitro fertilization with single pollen grains of maize// Sex Plant Reprod. 1990. 3:160-169.

155. Krauter-Canham R., Bronner R. Evrard J-L, Hahne G., Friedt W., Steinmetz A. A TT- and pollen-expressed protein from sunfloweer with sequence similarity to the human RTP protein// Plant Sci. 1997. 129:191-202.

156. Kroh M., Labarca C., Loewus F. Use of pistil exudat for pollen wall biosynthesis in Lilium Longiflorum// In: Heslop-Harrison J (ed), Pollen: development and physiology. Butterworths. 1971. London.

157. Kuboyama N., Ycshida K.T., Tekada G. An acidic 39-kDa protein secreted from stigmas of tobacco has an amino-terminal motif that is cinserved among thaumatin-like proteins// Plant Cell Physiol. 1997. 38:91-95.

158. Labarca C., Loewus F. The nutration role of pistil exudate in pollen tube wall formation in Lilium longiflorum. I. Utilization of ingected stigmatic exudate//Plant Physiol. 1972. 50:7-14.

159. Labarca C., Loewus F. The nutration role of pistil exudate in pollen tube wall formation in Lilium longiflorum. II. Production and utilization of exudate from stigma and stylar canal// Plant Physiol. 1973. 52:87-92.

160. Laloue M., Houba-Herin N., Nogue F., Pethe C, Majira A., Cheng L., Cognet-Holliger C. Why so many cytokinin oxidases in plants?// 17th International Conference on Plant Growth Substances. Brno. 2001. 192.

161. Lee H-S., Huang S., Kao T-h. S proteins control rejection of incompatible pollen in Petunia inflata// Nature. 1994. 367:560-563.

162. Lenartowska M., Bednarska E., Butowt R. Ca2+ in tje pistil of Petunia hybrida Hort. during growth of the pollen tube- cytochemical and radiographic studies// Acta Biol Cracov Ser Bot. 1997. 39:79-89.

163. Lenartowska M., Rodriguez-Garcia M.I., Bednarska E. Immunocytochemical localization of esterified and unesterified pectins in unpollinated and pollinated styles of Petunia hybrida Hort// Planta. 2001. 213:182-191.

164. Li Y., Moscatelli A., Cai G., Cresti M. Functional interactions amongcytoskeleton, membranes, and cell wall in the pollen tube of flowering plants. Intrev Cyt. 1997. 176:113-199.

165. Li H., Wu G., Ware D., Davis K.R., Yang Z. Arabidopsis Rho-related GTPases: differential gene expression in pollen and polar localisation in fission yeast//Plant Physiol. 1998. 118:407-417.

166. Li H., Lin Y., Heath R.M., Zhu M.X. and Yang Z. Control of pollen tube tip growth by a Rop GTPasse-dependent pathway that leads to tip-localized calcium influx//The Plant Cell. 1999. 11:1731-1742.

167. Lin Y., Wang Y., Zhu J-K., Yang Z. Loalization of a Rho-GTPase implies a role in tip growth and movement of the generative cell in pollen tubes// Plant Cell. 1996. 8:293-303.

168. Lincoln J.E., Cordes S., Read E. And Fischer R.L. Regulation of gene expression by ethylene during Lycopersicum esculentum (tomato) fruit development//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. 84:2793-2797.

169. Lind J.L., Bonig I., Clarce A.E., Anderson M.A. A style-specific 120-kDa glycoprotein enters pollen tubes of Nicotiana alata in vivo// Sex Plant Reprod. 1996. 9:75-86.

170. Linskens H.F., Heinen W. Cutinase-Nachweis in Pollen// Z Bot. 1962. 50:338-347.

171. Linskens H.F. The reaction of inhibition during incompatible pollination and its elimination// Sov Plant Physiol. 1973. 20:156.

172. Linskens H.F. Translocation phenomena in the Petunia flower after cross-and self-pollination. In: Fertilization in higher plants. Ed. H.F. Linskens. Amsterdam: North-Holland. 1974. 285-289.

173. Linskens H.F.Incompatibility reactions during the flowering period of several Petunia clones. Acta Bot Neerl. 1977. 26:411- 418.

174. Linskens H.F. Developmental biology of reproduction: current problems. Phytomorphology. 1981.202-213.

175. Lord E.M. Adhesion molecules in lily pollination// Sex Plant Reprod. 2001. 14:57-62.

176. Lush W.M. and Clarke A.E. Observations of pollen tube growth in Nicotiana alata and their implications for the mechanism of self-incompatibility. 1997, Sex Plant Reprod 10: 27-35.

177. Luu D-T, Heizmann P, Dumas C. Pollen-stigma adhesion in kale is not dependent on the selfmcompatibility genotype// Plant Physiol. 1997. 115:1221-1230.

178. Luu D.-T., Passelegue E., Dumas C., Heizmann P. Pollen-stigma capture is not species discriminant within the Brassicaceae family// Comptes-Rendus-de-rAcademie-Sciences-Serie-III-Sciences-de-la-Vie. 1998. 321:747-755.

179. Luu D.-T., Marty-Mazars D., Trick M, Dumas C, Heizmann P. Pollenstigma adhesion in Brassica spp involves SLG and SLR1 glycoproteins. 1999, Plant Cell 11:251-262.

180. Makinen Y., Brewbaker J.L. Isoenzyme polymorphism in flowering plants. I. Diffusion of enzymes out of intact pollen grains// Physiol Plant. 1967. 20:477-482.

181. Malho R. and Trewavas A.J. Localized apical increasis of cytosolic free calcium control pollen tube orientation// Plant Cell. 1996. 8:1935-1949.

182. Malho R. Pollen tube guidance the long and winding road// Sex Plant reprod. 1998. 11:242-244.

183. Malho R. Expanding tip groeth theory// Trends Plant Sci. 1998. 3:40-42.

184. Martin F.W., Brewbaker J.L. The nature of the stigmatic exudate and its role in pollen germination// In: J Heslop-Harrison (ed) Pollen development and physiology. Butterworth. 1971. London.

185. Martinis D.D. and Mariani C. Silencing sene exoression of the ethylene-forming enzyme results in a reversible inhibition of ovule development in transgenic tobacco plants. The Plant cell. 1999. 11:1061 -1071.

186. Mascarenhas J.P. The biochemistry of angiosperm pollen development// BotRev. 1975.41:259-314.

187. Mascarenhas J.P. Gene activity dyring pollen development// Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 1990. 41:317-338.

188. Mascarenhas J.P. Molecular mechanism of pollen tube growth and differentiation//Plant Cell. 1993. 5:1303-1314.

189. Matsubara S. Effects of steroids on pollen germination. In Pollen: development and physiology, ed. Heslop-Harrison, J. 1971. 186-189.

190. Mattson O., Knox R. B., Heslop-Harrison J., Heslop-Harrison Y. Protein pellicle of stigmatic papillae as a probable recognition site in incompatibility reactions//Nature. 1974. 247:298.

191. Matton D.P., Nass N., Clarke A.E., Newbigin E. Self-incompatibility: how plants avoid illegitimate offspring// Proc Natl Acad Sci USA. 1994. 91:19921997.

192. Mautinho A., Trewavas A.J., Malho R. Relocation of a Ca2+-dependent protein kinase activity during pollen tube Reorientation// Plant Cell. 1998. 10: 1499-1509.

193. McClure B.A., Haring V., Ebert P.R., Anderson M.A., Simpson R.J., Sakiyama F., Clarke A.E. Style self-incompatibility gene products of Nicotiana alata are ribonucleases//Nature. 1989. 342: 955-957.

194. McClure B.A., Gray J.E., Anderson M.A., Clarke A.E. Self-incompatibility in Nicotiana alata involves degradation of pollen rRNA// Nature. 1990. 347: 757-760.

195. McCormic S. Male gametofite development// Plant Cell. 1993. 5 (10): 1265-1275.

196. Merfett J., Atherton T.L., Mou B., Gasser C.S., McClure B.A. S-Rnase expressed in transgenic Nicotiana causes S-allele-specific pollen rejection// Nature. 1994. 367:563-566.

197. Messerli M. and Robinson K.R. Tip localized Ca2+ pulses are coincident with peak pulsatile growth rates in pollen tubes of Lilium longiflorum// Cell Sci. 1997. 110:1269-1278.

198. Messerli M., Robinson K.R. Cytoplasmic acidification and current influx follow growth pulses of Lilium logiflorium pollen tubes// Plant J. 1998. 16 (1):87-91.

199. Messerli M.A., Danuser G., Robinson K.R. Pulsative influxes of Yf, K+ and Ca lag growth pulses of Lilium longiflorum pollen tubes// J Cell Sci. . 1999. 112 (10):1497-1509.

200. Miki-Hirosige H., Nakamura S. Process of metabolism during pollen-tube wall formation// J. Electron Microsc. 1982. 31.

201. Miller D.D., Callaham D.A., Gross D.J. and Hepler P.K. Free Ca2+ gradient in growing pollen tubes of Lilium// J. Cell Sci. 1992. 101:7-12.

202. Mo Y.-Y., Nagel C., Taylor L.P. Biochemical complementation of chalcone synthase mutants defines a role for flavonols in functional pollen// Proc Natl Acad Sci USA. 1992. 89: 7213-7217.

203. Moutinho A., Trewavas A.J. and Malho R. Relocalization of a Ca2+-dependent protein kinase activity during pollen tube reorientation// Plant Cell. 1998. 10:1499-1509.

204. Mulcahy D.L. The rise of angiosperms: a genecologilal factor// Science. 1979. 206:20-23.

205. MullerR. Beitr. Biol. 1953. 30:1.

206. Muschietti J., Eyal Y. and McCormick S. Pollen tube localization implies a role in pollen-pistil interactions for the tomato receptor-like protein kinases LePRKl and LePRK2//Plant Cell. 1998. 10:319-330.

207. Nasrallah J.B., Nasrallah M.E. Pollen-stigma signalling in the sporophytic self-incompatibility response//Plant Cell. 1993. 5:1325.

208. Nasrallah J.B., Stein J.C., Kandasamy M.K., Nasrallah M.E. Signalling thearrest of pollen tube development in self-incompatible plants// Science. 1994. 266:1505-1508.

209. Nasrallah J.B. Signal perception and response in the interactions of self-incompatibility in Brassica//Essays Biochem. 1997. 32:143-160.

210. Nasrallah J.B. Cell-cell signalling in the self-incompatibility respons. 2000, Curr Opin Plant Biol 3:368-373.

211. Nasrallah J.B. Cell-Cell signaling in the self-incompatibility response. Plant Biology, 2000, 3:368-373.

212. Nattancout D. de. Incompatibility in angiosperms// Sex Plant Reprod. 1997. 10:185-199.

213. Obermeyer G., Klaushofer H., Nagl M., Hoftberger M., Bentrup F.W.: In vitro germinetion and growth of lily pollen tubes is affected by protein phosphotase inhibitors//Planta. 1998.207:303-312.

214. Oldenhof M.T., Groot P.F.M., de VisserJ.H., Schrauwen J.A.M., Wullems G.J. Isolation and characterization of a microspore-specific gene from tabacco//Plant Mol.Biol. 1996. 31 (2):213-225.

215. O'Neill S.D. Ovary and gametofyte development are coordinately regulated by auxin and ethylene following pollination// Plant Cell. 1993. 5:403-418.

216. Ori N., Sessa G., Lotan T., Himmelhoch S., Fluhr R. A major stylar matrix polypeptide (sp41) is a member of the pathpgenosis-related proteins superclass//EMBO J. 1990. 9:3429-3436.

217. Park S.-Y., Jauh G.-Y., Mollet J.-C., Eckard J., Nothnagel E.A., Walling L.L., Lord E.M. A lipid transfer-like protein is necessary for lily pollen tube adhesion to an in vitro stylar matrix// Plant Cell. 2000, 151-163.

218. Pastuglia M., Ruffio-Chale V, Delorme V., Gaude T., Dumas C., Cock J.M. A functional S locus anther gene is not reguired for the self-incompatibility response in Brassica oleracea//V\mt Cell. 1997. 9:2065-2076.

219. Pierson E.S., Derksen J., Traas J.A. Organization of microfilaments andmicrotubulus in pollen tubes growth in vitro or in vivo in various angiosperms//Eur J Cell Biol. 1986. 41:14-18.

220. Pierson E.S. Rhodamine-phalloidin staining of F-actin in pollen after dimethyesulphoxide permeabilization: comparison with the conventional preparation// Sex Plant Reprod. 1988. 1:83-87.

221. Pierson E.S., Cresti M. Sytoskeleton and cytoplasmic organization of pollen and pollen tubes//Rev Cytol. 1992. 140:73.

222. Pierson E.S., Miller D.D., Callaham D.A., van Aken J., Hackett G., Hepler P.K. Tip-localized calcium entry fluctuates during pollen tube growth// Dev Biol. 1996. 174:160-173.

223. Pollak P.E., Hansen K., Astwood J.D., Taylor L.P. Conditional male fertility in maize// Sex Plant Reprod. 1995. 8:231-241.

224. Pressey R., Reger B.J. Polygalacturonase in pollen from corn and other grasses//Plant Sci. 1989. 59:57-62.

225. Preuss D., Lemieux B., Yen G., Davis R.W. A conditional sterile mutation eliminates surface components from Arabidopsis pollen and disrups cell signalling during fertilization// Genes Dev. 1993. 7:974-985.

226. Pruitt R.E. Complex sexual signals for the male gametophyte// Plant Biology. 1999.2:419-422.

227. Pruitt RE. Molecular mechanisms of smart stigmas// Trends Plant Sci. 1997. 2:328-329.

228. Raff J.W., Pettitt J.M., Knox R.B. Cytochemistry of pollen tube growth in stigma and style of Prunus avium//Phytomorphology. 1981. 31:214-230.

229. Rathore K.S., Cork R.J., Robinson K.R. A cytoplasmic gradient of Ca2+ iscorrelated with the growth of lily pollen tubes// Dev. Biol. 1991. 148:612-619.

230. Ray S.M., Park S.S., Pay A. Pollen tube Guidance by the female gametophyte//Development. 1997. 124:2489-2498.

231. Reiss H.D., Herth W. Visualization of the Ca-gradient in growing pollen tubes of Lilium longiflorum with chlorotetracycline fluorescence// Protoplasma. 1978. 97:373.

232. Reznikova S., Willemse M. Formation of pollen in the anther of Lilium// Acta. Bot. Neerl. 1980. 29:141.

233. Rihova L., Capkova V., Tupy J. Changes in glycoprotein patterns associated with male gametophyte development and with induction of pollen embryogenesis in Nicotiana tabacum L.// J. Plant Physiol. 1996.147:537-581.

234. Roggen H., Vandijk A.J. Thermally aided pollination: a new method of breaking self-incompatibility in Brassica oleracea lull Euphytica. 1976. 25:643-646.

235. Ronald W.G., Ascher P.D. Effect of high temperature treatments on seed yeld and self-incompatibility in Chrysantemum// Euphytica. 1975. 24:317322.

236. Rosen W.G. Pollen growth and fine structure. In: Heslop-Harrison J (ed) Pollen: development and physiology. Butterworths. 1971. London.

237. Rosen W. G. Pollen-pistil interactions// The biology of the male gametophyte. Eds. Duckett J. G., Racey P.A./Biol. J. Linn Soc. L: Academic Press. 1975. 7(1):153.

238. Russell S.D. The egg cell: development and role in fertilization and early embriogenesis//Plant Cell. 1993. 5:1349-1359.

239. Sanders LC, Lord EM. A Dynamic Role for the stylar matrix in pollen tube extention//Int. Rev. Cytol. 1992. 140:297-318.

240. Sassen M.M.A. The stylar transmitting tissue// Acta Bot Neerl. 1974. 23:99-108.

241. Satina S. Periclinal chimeras in Datura in relation to development and structure (a) of the style and stigma (b) of calyx and corolla// Am J Bot. 1944. 31:493-502.

242. Schopfer. The male determinant of SI in Brassica// Science. 1999. 296:1697-1700.

243. Schumaker K.S. and Gizinski M.J. Cytokinin stimulates dihydropyridine-sensitive calcium uptake in moss protoplasts// Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1993.90:10937-10941.

244. Sedgley M., Clarke A.E. Immuno-gold localization of arabinogalactan protein in the developing style of Nicotiana alata// Nord J Bot. 1986. 6:591598.

245. Sessa G., Fluhr R. The expression of an abundant transmitting tract-specific endo-glucanase (sp41) is promoter-dependent and not essential for the reproductive physiology of tobacco// Plant Mol Biol. 1995. 29:969-982.

246. Sharp R.E. Iteractions with ethylene: changing views on the role of abscisic acid in root and scoot growth responses to water stress// Plant Cell Environ. 2002. 25(2):211-222.

247. Shivanna K.R., Sastri D.C. Stigma surface esterase activity and stigma receptivity in some taxa// Ann Bot. 1981. 47:53.

248. Shivanna K.R., Heslop-Harrison J., Heslop-Harrison Y. Heterostyly in primula: 3. Pollen water economy: a factor in the intramorphic incompatibility response// Protoplasma. 1983. 117:175.

249. Sommer-Knudsen J., Clarke A.E., Bacic A. A galactose-rich, cell-wall glycoprotein from styles of Nicotiana alata// Plant J. 1996. 9:71-83.

250. Sommer-Knudsen J., Clarke A.E., Bacic A. Proline- and hydroxyproline-rich gene products in the sexual tissues of flovers// Sex Plant Reprod. 1997. 10:253-260.

251. Sommer-Knudsen J., Bacic A., Clarke A.E. Hydroxyproline-rich plant glycoproteins//Phytochemistry. 1998. 47:483-497.

252. Sondheimer E. and Linskens H.F. Control of in vitro germination and tube extension of Petunia hybrida pollen// Koninkl. Nederl. Akademie van wetenschappen Amsterdam. Reprinted from Proceedings. 1974. 77 (2): 116124.

253. Stahl R.J., Arnoldo M.A., Glavin T.L., Goring D.R., Rothstein S.J. The self-incompatibility phenotype in Brassica is altered by the transformation of mutant S locus receptor kinase// Plant Cell. 1998. 10:209-218.

254. Stanley R. G., Linskens H. F. Pollen: Biology, biochemistry, management. Berlin, N-Y: Springer, 1974.

255. Steer M.W., Steer J.M. Pollen tube growth// New Phyytol. 1989. 111:323358.

256. Stein J.C., Dixit R., Nasrallah M.E., Nasrallah J.B. SRK, the stigma-specific S locus receptor kinase of Brassica, is targeted to the plasma membrane in transgenic tobacco// Plant Cell. 1996. 8:429-445.

257. Storchova H., Capkova V., Tupy J. A Nicotiana tabacum mRNA encoding a 69-kDaglycoprotein ocuring abundantly in pollen tubes is transcribed but not translated during pollen development in the anthers//Planta. 1994. 192(3): 441-445.

258. Strauss E. How plants pick their mates// Science. 1998. 281:503.

259. Straub J. Zur Entwiklungsphysiologie der Selbsterilitat von Petunia// Z. Naturf. 1946. 1:287.

260. Sulman W., Arnoldo M.A., Yu K., Rothstein S.J., Goring D.R. Loss of callose in the stigma papillae does not affect the Brassica self-incompatibility phenotype//Planta. 1997. 203:327-331.

261. Suzuki H., Tsuruhara A., Tezuka T. Regulations of the C2H4-forming system and the H202-scavening system by heat treatment associated with self-incompatibility in lily// Sex Plant Reprod. 2001. 13:201-208.

262. Tang X., Gomes A.M.T.R., Bhatia A. And Woodson W.R. Pistil-specific and ethylene-regulated expression of 1-aminocyclopropane-l-carboxylate oxidase genes in petunia flowers// Plant Cell. 1994. 6, 1227-1239.

263. Taylor L., Jorgensen R. Conditional male fertility in chalcone synthase-dificient petunia//J Hered. 1992. 83:11-17.

264. Taylor L., Hepler P. Pollen germination and tube growth// Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1997. 48:461-491.

265. Theologis A. One rotten apple spoils the whole bushel: The role of ethylene in fruit ripening// Cell. 1992. 70:181-184

266. Tova T., Staub J.K.E. and O'Neill S.D. Identification of a 1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid synthase gene linked to the female (F)locus that enhances female sex expression in cucumber// Plant Physiol. 1997. 113:987-995.

267. Townsend C. Self-incompatibility studies with diploid alsike clover, Trifolium hybridum L. III. Response to temperature// Crop Sci. 1968. 8:269272.

268. Trewavas A.J., Cleland R.E. Is plent development regulated by changes in the concentration of growth substances?// Trends Biochem Sci. 1983. 8: 354357.

269. Trewavas A. Le calcium, C'est la vie: calcium makes waves// Plant Physiol. 1999.120 (1): 1-6.

270. Twell D. Molecular and cellular aspects of plant reproduction// Society for Experimental Botany Seminar Series 55/ Eds. Scott R.J., Stead A.D. Cambridge University Press. 1994. 83-135.

271. Vasil I.K. The histology and Physiology of pollen germination and pollen tube growth on the stigma and in the style. In: Linskens HF (ed) Fertilization in higher plants. North-Holand. 1974. Ansterdam.

272. Vennigerholz F. The transmitting tissue in Brugmansia suaveolens: immunocytological localization of pectin in the style// Protoplasma. 1992. 171:117-122.

273. Vidali L., McKenna S.T., Hepler P.K. Actin polimerization is essential for pollen tube growth// Molecular Biology of the Cell. 2001. 12: 2534-2545.

274. Visser D.L. The effect of alternating temperature on the self-incompatibility of some clones of Brussel sprouts {Brassica oleracea L. Var. Gemmifera (DC.) Schuiz)// Euphytica. 1977. 26:273-277.

275. Wernwr T., Motuka V., Strnad M. And Schmulling T. Transgenic cytokinindeficient plants indicate a regulatory role for cytokinins in meristems withtfiopposing roles in shoots and roots// 17 International Conference on Plant Growth Substances. 2001.49.

276. Wilhelmi L.K., Preuss D. Blazing new trails: pollen tube guidance in flowering plants. Plant physiol. 1999. 113:307-312.

277. Williams E. G., Knox R.B., Rouse J.L. Pollen-pistil interactions and the control of pollination// Phytomorphology. 1982. 31:148.

278. Willing R. R and Mascarenhas J. R Analysis of the complexity and diversity of mRNAs from pollen and shoots Tradescancia// Plant Physiol. 1984. 75:865-868.

279. Willing R. P., Bashe D. and Mascarenhas J. P. Analysis of guantity and diversity of messenger RNAs from pollen and shoots of Zea mays// Theor. Appl. Genet. 1988. 75:751-753.

280. Wilson C., Voronin V., Touraev A., Vicente O., Heberle-Bors E. A developmental^ regulated MAP kinase activated by hydration in tobacco pollen//Plant Cell. 1997. 9: 2093-2100.

281. Wolters-Arts N. Lush W.M. and Mariani C. Lipids are required for directional pollen tube growth// Nature. 1998. 392:818-821.

282. Wolters-Arts M., Derksen J., Kooijman J.W., Mariani C. Stigma development in Nicotiana tabacum. Cell death in transgenic plants as a marker to follow cell fate at high resolution// Sex Plant Reprod. 1996. 9:243-2254.

283. Wu H., Wang H., Cheung A.Y. A pollen tube growth stimulatory glycoprotein is deglycosylated by pollen tubes and displays a gradient in the flower//Cell. 1995.82:393-403.

284. Wu H.M., Wong E., Ogdahl J., Cheung A.Y. A pollen tube growth-promoting arabinogalactan protein from Nicotiana alata is similar to the tobacco TTS protein// Plant J. 2000. 22:165-176.

285. Yang Z.H., Tsao T.H. Physico-chemical proteins of pollen wall proteins of Luffa cylindrica and Cucumbita pepo and their possible recognition role in overcoming intergeneric incompatibility//Phytomorphology. 1981. 231-239.

286. Ylstra B., Busscher J., Franken J., Hollman P.C.H., Mol J.N.M., van Tunen A.J. Flavonols and tube growth of Petunia hybrida: localization and mode of action during pollen tube growth// Plant J. 1994. 6:201-212.

287. Ylstra B. Molecular control of fertilization in plants// Phd thesis, University of Amsterdam. 1995. The Netherlands.

288. Автор выражает глубочайшую признательность Скоробогатовой Ирине Витальевне и Карсункиной Наталье Петровне, принявшим живое участие в создании настоящей работы