Влияние триэтаноламина и его производных на рост и термотолерантность растений

Шигарова, Анастасия Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние триэтаноламина и его производных на рост и термотолерантность растений
ВАК РФ 03.01.05, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Влияние триэтаноламина и его производных на рост и термотолерантность растений"

На правах рукописи

Шигарова Анастасия Михайловна

ВЛИЯНИЕ ТРИЭТАНОЛАМИНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ НА РОСТ И ТЕРМОТОЛЕРАНТНОСТЬ РАСТЕНИЙ

03.01.05 - Физиология и биохимия растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

-2 ДЕК 2010

Иркутск-2010

004615402

Работа выполнена в лаборатории физиологической генетики Учреждения Российской академии наук Сибирского института физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН (СИФИБР СО РАН), г. Иркутск

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Боровский Г.Б.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Илли Н.Э.

кандидат биологических наук, Дорофеев Н.В.

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Воронежский государственный университет

Защита диссертации состоится «2» декабря 2010 г. в 10 ч. на заседании диссертационного совета Д 003.047.01 при Сибирском институте физиологии и биохимии растений СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, а/я 317. Факс (3952)510754, e-mail: matmod@sifibr.irk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Сибирского института физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН.

Текст автореферата размещён на сайте Института: www.sifibr.irk.ru

Автореферат разослан «1» ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 003.047.01

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В природе растения подвергаются ряду неблагоприятных факторов, в том числе резким перепадам температур. Это ведёт к активации растениями специальных защитных механизмов на физиологическом и биохимическом уровнях, регуляция которых - интенсивно изучаемая, но пока до конца не исследованная проблема. Вопрос об участии биологически активных веществ (БАВ) в стимуляции защитных механизмов растений имеет не только фундаментальную, но и важную практическую ценность. В настоящее время особую актуальность приобретает поиск экологически безопасных стимуляторов роста растений, обладающих адаптогенными свойствами при неблагоприятных условиях окружающей среды в микромолярных, наномолярных и сверхнизких концентрациях.

Установлена возможность использования ряда БАВ для регуляции физиолого-биохимических процессов живых организмов в сверхнизких концентрациях (Бурлакова и др., 1986, 1996, 2003), при этом наблюдается ряд общих закономерностей. Наиболее важными из них являются немонотонная, нелинейная полимодалькая зависимость доза-эффект и отсутствие действия в определенных интервалах концентраций («мертвые зоны») (Бурлакова и др., 1996, 2003; Белов и др., 2004).

Из числа БАВ особый интерес для растениеводства могут представлять безвредные для животных организмов некоторые производные триэтаноламина (ТЭА). Положительное влияние кремнийсодержащих производных ТЭА (силатранов) в умеренных дозах на рост и развитие растений показано для широкого ряда культур. К числу этих БАВ из класса силатранов относятся метил-, хлорметил- и этоксисилатраны (соответственно, МС, ХМС, ЭС). Эти кремнийорганические соединения влияют на метаболические системы клеток, а также на физиологические процессы в низких концентрациях (Ю-7-Ю-4 М) (Ханходжаева, Воронков, 1993; Воронков, 2005; Воронков, Барышок, 2005).

По результатам полевых исследований на различных растительных культурах, обобщенных в монографии (Воронков, Барышок, 2005), установлено, что силатраны интенсифицируют ростовые и репарационные процессы, формирование и вызревание тканей, синтез и резервирование пластических веществ при плодообразовании. Одновременно выявилось их влияние на белковый, фосфорный и липидный обмены в клетках растений. Было установлено, что эти вещества стимулируют адаптивные реакции растений. Однако механизм действия и границы диапазона концентраций, в котором оно проявляется, остаются не изученными.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение влияния БАВ из класса производных триэтаноламина в низких и сверхнизких концентрациях на рост и термотолерантность растений, а также поиск клеточных механизмов действия этих веществ.

Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи. 1. Исследовать влияние метилсилатрана и хлорметалсилаграна (МС и ХМС) и крезацина и хлоркрезацина на рост корней этиолированных проростков однодольных (пшеница, кукуруза) и двудольных (горох) растений в широком диапазоне концентраций.

2. Исследовать влияние низких и сверхнизких концентраций (103-10'15 М), различающихся по структуре силатранов (МС, ХМС, ЭС) и триэтаноламина (ТЭА), на рост проростков гороха в условиях разных температурных режимов.

3. Выявить влияние силатранов (МС, ХМС, ЭС) и ТЭА на температурную устойчивость и индуцируемую термотолерантность проростков гороха.

4. Определить возможные клеточные механизмы действия ТЭА и силатранов на рост, термоустойчивость и развитие индуцированной термотолерантности у проростков гороха.

Научная новизна. Впервые в лабораторных условиях проведено исследование биологических эффектов ТЭА и силатранов в низких и сверхнизких концентрациях (10"'2 М и ниже) и показано их влияние на рост и термотолерантность проростков гороха. Определены концентрационные границы проявлений биологического действия, а также установлено, что наряду с зонами стимулирования и ингибирования существуют «мёртвые зоны», где исследуемые показатели находятся на уровне контроля. Впервые показано, как растворы ТЭА и силатранов влияют на синтез белков теплового шока (БТШ), интенсивность дыхания корней гороха, на содержание активных форм кислорода (АФК) в них, на стабильность мембран. Установлено, что влияние ТЭА и силатранов на стабилизацию дыхания может являться одним из факторов, повышающих термотолерантность корней гороха.

Полученные результаты позволили из всех исследуемых веществ выделить два (МС и ХМС), растворы которых значительно (почти в два раза) увеличивали термотолерантность проростков гороха при действии на них повреждающей температуры и определить, что действие этих веществ в клетках растений различно. ХМС увеличивает содержание БТШ (как при 22°С, так и при 38°С), стабилизирует дыхательную активность и повышает стабильность мембраны, тогда как МС оказывает влияние только на стабилизацию дыхания корней гороха.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные сведения проливают свет на физиологические механизмы действия некоторых кремнийорганических соединений (силатранов) на рост и термотолерантность растений, что имеет важное фундаментальное значение. Результаты исследований по влиянию изученных БАВ в широком диапазоне концентраций на ростовые и физиологические параметры корней гороха позволяют сделать, кроме того, важный практический вывод: температурную закалку можно заменять обработкой растворами МС и ХМС как в высоких, так и в низких дозах. Полученные результаты могут послужить фундаментальным основанием для последующего детального изучения физиологического действия этих силатранов в низких и сверхнизких концентрациях па растения. В дальнейшем, эти вещества могут быть рекомендованы для практического применения в сельском хозяйстве.

Связь с научными программами. Работа была выполнена по приоритетному направлению 6.8. Клеточная биология. Теоретические основы клеточных технологий по программе У1.49.1. Клеточные и молекулярные механизмы, регулирующие онтогенез и морфогенез. Технологии управления дифференцировкой и пролиферацией клеток, в рамках проекта У1.49.1.1: Молекулярные механизмы взаимодействия информационной и энергетической систем клеток при стрессе, изучение механизмов устойчивости растений к абиотическим стрессам; разработка физиолого-биохимических критериев оценки

полиморфизма устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, а также при поддержке РФФИ проект № 05-04-97276.

Публикации и апробации работы. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в т.ч. 2 статьи в журнале из списка ВАК. Результаты исследований но теме диссертации были представлены на втором международном симпозиуме "Сигнальные системы клеток растений: Роль в адаптации и иммунитете" (Казань, 2006), на Всероссийской научной конференции "Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды" (Иркутск, 2009), на IV международной конференции молодых учёных «Биология: от молекулы до биосферы» (Харьков, 2009), на 14-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущине, 2010).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Библиография включает в себя 199 работ. Работа изложена на 142 страницах и содержит 33 рисунка.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования. Работы были проведены с использованием этиолированных проростков гороха (Pisum sativum L.) сорта «Аксайский усатый 55», озимой пшеницы (Tríticum aeslivum L.) сорта «Иркутская», кукурузы (Zea mays L.) гибрид «РОСС 199МВ». 2-х суточные проростки гороха и пшеницы выращивали при температуре 22°С, кукурузы при температуре 26°С в кюветах, на влажной фильтровальной бумаге.

Методы. Растительный материал подвергали тепловым обработкам при 38 и 45°С. Проростки гороха, при определении тсрмотолерантности, помещали в термостат с температурой 45°С на 6 ч без предварительного закаливания (из 22°С) и с предварительным закаливанием (6 ч при 38°С). Подсчёт выживших проростков гороха проводили спустя 5 суток инкубации растений при 22°С.

Для выделения водорастворимых белков корни гороха растирали с кварцевым песком в жидком азоте. Количество белка определяли по методу Лоури (Lowry et aL, 1957). Белок осаждали ацетоном и растворяли в буфере для образца. Электрофорез белков в ПААГ с ДЦС-Na проводили в модифицированной системе Laemmli (1970). Иммуноблотгинг проводили, используя первичные антитела против Hsp 101, hsp70, hsc70, hsp60, hspl7,6(11) (Stressgen) и вторичные антитела, конъюгированные с щелочной фосфатазой (Sigma). Определение молекулярных масс полипептидов осуществляли, используя в качестве стандартов набор белков (Sigma).

Об интенсивности дыхания судили по скорости поглощения кислорода отрезками корней гороха. Скорость поглощения кислорода регистрировали полярографически с платиновым электродом закрытого типа (электрод Кларка) в ячейке объемом 1,4 мл (Трушанов, 1973) на полярографе ОН-105 (Венгрия). Температуру в ячейке (22-23°С) поддерживали с помощью ультратермостата U10 (ГДР). В полярографическую ячейку с растительной тканыо последовательно добавляли 0,8 мМ цианид калия (KCN, ингибитор цитохромного пути транспорта электронов) и 2 мМ салицилгидроксамовую кислоту (СГК, ингибитор альтернативной цианид-резистентой оксидазы). Интенсивность дыхания корней

гороха выражали в нмолях поглощенного кислорода в мин на 1 г сырого веса, учитывая растворимость кислорода в воде (Трушанов, 1973).

Действие ТЭА и силатранов на стабильность мембраны оценивали по изменению динамики разрушения изолированных вакуолей по сравнению с контролем. Для этого применяли компьютерную обработку серии телевизионных изображений, отражающих динамику процесса разрушения вакуолей. Изолированные вакуоли получали как описано ранее (Саляев и др., 1981), из клеток корнеплодов столовой свеклы (Beta vulgaris L.) и переносили в микрокамеры. По результатам экспериментов получены значения периода полураспада изолированных вакуолей (времени, в течение которого в регистрируемом образце разрушаются 50% вакуолей) по сравнению с контролем Т1Дотн.

Содержание АФК определяли с использованием красителя H2DCF - DA (2, 7 - дихлорофлуоресцеин диацетат) (Maxwell et al., 1999). Навеску растительной ткани (0,1 г) инкубировали в 1 мл воды (контроль) или в исследуемом веществе нужной концентрации, содержащей 10 мкл 0,25 мМ H2DCF - DA (конечная концентрация 1 мкм) в течение 30 минут при 22°С и при 45°С, далее добавляли ещё 1 мл воды (контроль) или исследуемого вещества. Супернатант сливали и флуоресценцию измеряли на спектрофлуорофотометре SHIMADZU RF-5301. Содержание АФК рассчитывали в условных единицах (у.е.) на 1 г сырого веса.

Во всех случаях биологическая повторность экспериментов была 3-8 кратная. Полученные данные обработаны статистически: рассчитаны средние арифметические значения и их стандартные отклонения (Лакин, 1973). Достоверность различий средних определяли по t-критерию Стьюдента (р<0.05).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Влияние производных ТЭА на рост растений в низких и сверхнизких концентрациях.

Было исследовано влияние 4-х производных триэтаноламина: силатранов -МС и ХМС и триэтаноламмонийных солей ароксиалканкарбоновой кислоты -крезацина и хлоркрезацина, на рост растений в низких и сверхнизких дозах. При этом изучили влияние водных растворов этих веществ на рост корней этиолированных проростков однодольных (пшеница и кукуруза) и двудольных (горох) растений в течение 1 суток экспозиции в диапазоне концентраций от 10"3 до 10"5 М. Использовали схему выращивания проростков растений (Родченко, 1973), предусматривающую возможность сравнения скорости роста корней в зависимости от условий их выращивания.

Изучение влияния биостимуляторов на рост всего корня показало, что крезацин и метилсилатран неоднозначно влияют на рост однодольных и двудольных растений. Рисунок 1А свидетельствует, что крезацин не оказывал ростстимулирующего действия на корни гороха. При этом высокие концентрации крезацина (особенно 10" и 10"4 М) оказывали ингибирующее действие на рост корней однодольных и двудольных растений. В то же время в диапазоне концентраций 10"5 -10'15 M проявлялся стимулирующий рост эффект крезацина на корни пшеницы и, особенно, кукурузы. МС продемонстрировал стимулирующее действие на рост корней гороха, но не влиял на рост (у пшеницы), либо слабо ингибировал рост корней у проростков кукурузы.

Рисунок 1В иллюстрирует, что хлорпроизводные крезацина и МС в более широком диапазоне концентраций оказывают негативное влияние на рост корней. В случае хлоркрезацина диапазон ингибирующих рост концентраций увеличивается на 2 порядка: от 10"4 М до 10"6 М (Рис. 1А, 1В). По сравнению с действием крезацина, эффект ингибирования у хлоркрезацина усиливается в 8-10 раз при концентрациях 10"3 - 10"4М, в 20 раз - при Ю М, и в 4 раза - при 10"6М. В отличие от МС, ХМС в области концентраций 10"3 -10"5М стимулирующего эффекта не проявляет и при 10"3, 10"4, 10'6М вызывает слабое илгибирование.

Влияние крезацина на рост корней проростков гороха, пшеницы, кукурузы

ш-

7 м

140

X. 120

С 100

£ 80

X 60

•М

—»--а-

-1$ -14 -1} -1} -11 -19

—о—Горох

— о — Пшспнаа

— ■л — Кукуруза

Влияние мстплснлатрана на рост корней проростков гороха, пшеницы,

_ 6 Горох

Тх •' п -"3 — £]- Пшеница

• - • • Кукуруза

кукурузы

в 1*1 5 120

| 100 О

I 80- а СО

£ 40

-15 -14 -и -12 -И -10

•4 -3

Влияние хлорметилсилатрана и хлоркрезацина на рост корней проростков гороха

5 1«

£ 12» £ 100 2 м и «о £ 40 -20 -О

1ш.

к -1$ -14 -13 -12 -и -10 -9 -8 -7 ~6 -5 -4 -3 Ь^С (Моль)

Рис. 1. Влияние крезацина (А) и метилсилатрана (Б) на рост корней проростков гороха, пшеницы, кукурузы; хлорметилсилатрана и хлоркрезацина (В) на рост корней проростков гороха. I^С (Моль) - логарифм молярной концентрации БАВ. ХМС - хлорметилсилатран;

Мы убедились, что на используемые нами модельные растения, исследуемые вещества оказывали небольшое, но достоверное влияние в широком диапазоне концентраций. Влияние некоторых БАВ оказалось полимодальным. При этом наряду с зонами стимулирования или ингибирования роста наблюдали существование «мертвых» зон (показатели на уровне контроля). Для двудольных

растений силатраны были стимуляторами (в большинстве изучаемых концентраций), а крезацин и хлоркрезацин - ингибиторами роста корня.

2. Влияние ТЭА и силатранов на рост корней гороха при различных температурных режимах.

Задачей этого исследования было установить влияние исследуемых веществ на рост растений при гипертермии. В проведённых экспериментах, под воздействием растворов ТЭА и силатранов, линейный рост корней гороха как в условиях оптимального (22°С, в течение 24 ч), так и неблагоприятного (38°С, 6 ч, а затем 22°С в последующие 18 ч) температурных режимов сравнивали с контролем, за который принимали рост корней гороха на воде при 22°С, в течение 24 ч Все полученные результаты выражали в процентах по отношению к контролю.

Рис. 2. Влияние БАВ на линейный рост корней проростков гороха в условиях разных температурных режимов. Сплошной и пунктирной линиями показаны данные для условий оптимального (22 °С, в течение 24 ч) и неблагоприятного (38 °С, 6 ч, а затем 22 °С в последующие 18 ч) температурных режимов, соответственно. Отношение средних показателей скорости линейного роста корней выражено в процентах по отношению к контролю при 22 оС. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). Достоверность отличий определяли по ^критерию Стьюдента (р<0.05). ♦ - достоверные отличия значений скорости линейного роста при 22 °С от контроля при 22°С. ■ - достоверные отличия значений скорости линейного роста при 22 °С от контроля при 38 °С. - логарифмы молярных концентраций для БАВ.

Кривые роста (Рис. 2) свидетельствуют о том, что влияние на ростовые процессы силатранов и ТЭА в изучаемом концентрационном ряду является разнонаправленным и зависит от концентраций. Ещё раз был продемонстрирован эффект полимодальности влияния ТЭА и силатранов на рост корней: вместе с зонами стимулирования и ингибирования роста в области изученных концентраций были обнаружены и «мертвые» зоны, в которых биологическое действие силатранов и ТЭА не проявлялось. Действие высокой температуры в течении 6 часов не приводило к гибели проростков гороха, хотя скорость роста корней при этом замедлялась. Полученные нами данные указывают, что ТЭА и силатраны

влияют на ростовые процессы. Это действие зависит от концентрации используемых растворов исследуемых веществ, температуры и от природы заместителя в их молекуле.

По степени стимуляции роста при гипертермии, а также числу вариантов концентраций с положительным эффектом действия на рост корней проростков гороха эффективность изученных биостимуляторов возрастает в следующем порядке: МС< ХМС <ЭС< ТЭА.

3. Влияние ТЭА и силатранов на термотолерантность проростков гороха

В дальнейших экспериментах работу продолжили с тремя выбранными концентрациями (10"3М, 10" М или 10" М и 10"' М) из всего рассмотренного ранее концентрационного ряда. Концентрация 10"3 М, как самая высокая из исследованных концентраций, оказывала ростингибирующее действие. Концентрации 10"7М (МС, ХМС) или наиболее близкая к ней, 10"8 М (ТЭА, ЭС), были выбраны как примеры концентраций «мёртвых зон» по отношению к росту. Концентрация 10"'3 М (для всех исследуемых веществ) была выбрана как самая низкая концентрация, которая оказывала (при оптимальных условиях 22°С) ростстимулирующий эффект.

Рассматривали действие ТЭА и силатранов на термотолерантность проростков гороха. В экспериментах использовали 2 температурных режима: 22°С—>45°С - растения инкубировали 6 ч при 45°С без предварительного закаливания (6 ч при 22°С в присутствии исследуемых веществ) и 38°С—>45°С, т.е. с предварительным закаливанием (6 ч при 38°С в присутствии исследуемых веществ). Вещества вносили в поддоны для проращивания так, чтобы корни были погружены в раствор.

Прежде всего, отметим, что ни одно из исследуемых веществ статистически достоверно не уменьшало выживаемость проростков гороха после действия «жесткой» гипертермии, независимо от того, проводили ли мы предварительно индукцию термотолерантности «мягким» тепловым воздействием или нет. При температурном режиме 22°С—>45°С выживаемость увеличивалась при использовании растворов ТЭА в концентрации 10"8 М, МС и ХМС во всех использованных концентрациях. Важно отметить не просто достоверную, а значительную разницу в выживаемости (в 2 раза) между контролем и опытом (Рис. 3), что свидетельствует о существенном влиянии предварительной инкубации с этими веществами на термотолерантность проростков гороха, сравнимую с индукцией термотолерантности «мягкой» гипертермией (Рис. 4). При температурном режиме 38°С—>45°С достоверное улучшение выживаемости проростков гороха наблюдали при использовании растворов ТЭА в концентрациях 10"8 М и 10'13 М, ХМС во всех трех концентрациях, ЭС в концентрации 10" М, но разница в выживаемости была не столь значительна, как при 22°С. Контроли выживаемости (рост на воде) в 2-х разных режимах отличались друг от друга почти в 2 раза (66% при режиме 38°С-*45°С и 38% при режиме 22°С—45°С), что объясняется известным явлением индуцированной термотолерантности (Рис. 3, 4). Тем не менее, наличие статистически значимого увеличения выживаемости проростков гороха при индукции термотолерантности «мягкой» гипертермией в присутствии вышеперечисленных веществ свидетельствует о возможности активации в клетке дополнительных механизмов, повышающих термотолсрантность проростков.

Рис. 3. Выживаемость проростков гороха (%) в условиях температурного режима 22"С —» 45°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * - достоверное отличие выживаемости гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем (по (-критерию Стьюдента, р<0,05). - логарифмы молярных концентраций для БАВ.

Рис. 4. Выживаемость проростков гороха в условиях температурного режима 38°С —» 45°С. Обозначения см. подпись к рис. 3.

Полученные нами данные указывают на то, что силатраны и ТЭА могут увеличивать термотолерантность проростков гороха в условиях высоких температур, но нужно учитывать, что такое влияние зависит от концентрации используемых растворов, а так же от природы заместителя в их молекуле. Биохимические механизмы повышения термотолерантности проростков гороха при действии силатранов и ТЭА неизвестны. Для того, чтобы попытаться определить их, мы провели с каждым веществом ряд экспериментов, которые описаны далее.

4. Возможные внутриклеточные механизмы действия ТЭА и силатранов 4.1. Влияние ТЭА и силатранов на содержание БТШ

С помощью антител на ряд стрессовых белков - Use 70, Hsp, Hsp 60, Hsp 17,6 (класс II) и Hsp 101 - анализировали действие исследуемых веществ на содержание стрессовых белков в контроле (22°С) и в условиях ТШ (38°С, 6 ч). Вещества по-разному влияли на содержание БТШ. Учитывая известную связь термотолерантности с БТШ, можно проанализировать, связана ли увеличенная после инкубации проростков в растворе БАВ термотолерантность, с этими белками.

Проделанные эксперименты позволяют сделать вывод о том, что растворы ТЭА неоднозначно влияют на содержание исследуемых БТШ. При контрольной температуре (22°С) преимущественно наблюдали снижение содержания БТШ, что особенно ярко проявлялось в случае с Hsp 17,6 и у Hsp 101 (Рис. 5).

Рис. 5. Влияние различных

концентраций ТЭА на содержание исследуемых БТШ в корнях проростков гороха в контроле и при «мягкой» гипертермии (38°С, 6 ч). Цифры над пятнами,

соответствующими белку,

обозначают интенсивность окраски пятна в процентах по отношению к контролю (22°С, вода) на типичной иммунофореграмме.

При «мягкой» гипертермии (38°С) растворы ТЭА в некоторых случаях увеличивали содержание БТШ (1013 М для Hsp 17,6 и Hsp 60). Не наблюдается какого-либо совпадения между повышенной термотолерантности проростков гороха с увеличением содержания БТШ, более того, их содержание существенно снижается при 22°С. Очевидно, механизм повышения термотолерантности проростков при действии ТЭА не связан с накоплением дополнительного количества стрессовых белков.

Для ЭС, при «мягком» тепловом стрессе можно отметить увеличение содержания Hsp 101, где заметна зависимость содержания белка от концентрации в ряду 10"'3 М - 10"3 М. Содержание остальных БТШ при температуре 38°С либо не изменялось, либо снижалось (Рис. 6). Хотелось бы обратить внимание на то, что именно при действии концентрации 10"3 М ЭС выживаемость проростков статистически достоверно была выше при температурном режиме 38°С-+45°С (Рис. 4), что позволяет предполагать связь между повышенной индукцией синтеза этого важного для индуцированной термотолерантности белка при «мягкой» гипертермии и воздействием раствора ЭС этой концентрации.

22 °С 38°С

ВОДА -13 -8 -3 вод -13 -8 -3 LgC

100 19 35 « 101 ш IM IST ^ j^j 100 !1 U Я 112 Ш DI I4<

II И И |И

Hsp70 Hsp60

Hsp 17,6

22<>с эдор Влияние различных

-—- --концентраций ЭС на содержание

то. -и .8 -з и» .в -8 -3 1_гС исследуемых БТШ в корнях ш. . 71 . 1 '¡в , Л . 1Я. 1,7. , г Г1у Ц5пЮ1 проростков гороха в контроле и 1М (7 <1 26 "Г 112 щ Ш н 7|) При «мягкой» гипертермии (38°с, 6

""""" * """""""""" *".......... """" ч). Цифры над пятнами,

Л. Л......' т^фЛ. Л. Л. н$р70 соответствующими белку,

1Н " и. " ни « к» в обозначают интенсивность окраски

"' "' ' т ' т пятна в процентах по отношен™ к

"п„, ..Л—»Д. мши » .........И.............. шипи» Шр17,6 контролю (22°С, вода) на типичной

иммунофореграмме.

При 22°С происходило уменьшение содержания всех стрессовых белков при всех исследуемых концентрациях (Рис. 6). Отметим, что, несмотря на пониженное содержание БТШ, в присутствии ЭС выживаемость проростков гороха при «жесткой» гипертермии не снижалась, а была близка к контрольной (Рис. 3).

При контрольной температуре инкубация растворами МС преимущественно уменьшала содержание стрессовых белков, это можно наблюдать в концентрации 10"3М для 1Ьр 70, Няр 60,1Ьр 17,6.

Также уменьшение содержания БТШ при контрольной температуре отмечено для Пер 70 в концентрации 10"7М и для Пер 17,6 в концентрации 10'" М. Важно отметить высокую термотолерантость проростков при действии этих концентраций вещества, несмотря на то, что МС снижал содержание БТШ (Рис. 3, 7). Интересно, что при «мягкой» гипертермии раствор МС увеличивал содержание БТШ для всех исследованных белков в концентрации 10"'3 М - самой низкой из исследуемых концентраций (Рис. 7). Однако, несмотря на то, что происходило серьезное увеличение содержания БТШ, роста выживаемости после «мягкой» гипертермии в присутствии МС не происходило (Рис. 4). Исходя из вышесказанного, можно предположить, что увеличение выживаемости проростков гороха во всех исследуемых концентрациях при температурном режиме 22°С—>45°С не связано с накоплением стрессовых белков, при этом действует иной механизм, влияющий на улучшение выживаемости.

Рис. 7. Влияние различных концентраций МС на содержание исследуемых БТШ в корнях проростков гороха в контроле №р101 (22°С) и при ТШ (38°С, 6 ч). Цифры над пятнами,

соответствующими белку,

№рбО обозначают интенсивность окраски пятна в процентах по отношению к Мер! 7,6 контролю (22 °с, вода) на типичной иммунофореграмме.

Влияние растворов ХМС и «мягкой» гипертермии исследовали на следующие БТШ: Нвр 70, Нес 70, Шр 60, Шр 101и Шр 17,6. При контрольной температуре рост накопления БТШ был незначительным (за исключением белка Нес 70) (Рис. 8). Стоит обратить внимание на высокую выживаемость проростков гороха при предобработке ХМС при температуре 22°С (Рис. 3).

22°С 38°С

вода -13 -7 -3 вода -13 -7 -3

100 12? « 100 25) 381 253 278

1К1 И 47 50 1« 301 190 151

100 103 1! я 98 211 102 124

ш 70 10! 24 299 427 1)3 102

Шр70

Я* 118 '"" !" ШрбО

87 6! 119 101 _

22 ос Звос Рис. 8. Влияние различных

-~ ' г~ . „ концентраций ХМС на содержание

ВОДА -13 -7 -3 ВОДА -13 -7 -3 Ь8С исмеду£мь1х БТШ „ 'корнях

Л». Л. Л. Л!~ --«2!» ШрЮ1 проростков гороха в контроле и

,0« 81 а и 2« го , )Н Нср7(1 при «мягкой» гипертермии (38°С, 6

—-----— н Цифры над пятнами,

Нм70 соответствующими белку,

обозначают интенсивность окраски пятна в процентах по отношению к шг «ЛШ» Мер 17,6 контролю (22°С, вода) на типичной иммунофореграмме.

Рост выживаемости при действии ХМС при 38°С был менее значителен по сравнению с предобработкой этим БАВ при 22°С, хотя при 22°С значительного накопления БТШ не наблюдали (Рис. 3, 4, 8). Таким образом, повышение термотолерантности проростков гороха под действием ХМС через механизм повышения содержания БТШ возможно, но проявляется совместно с каким-либо еще действием этого вещества.

Результаты, изложенные выше, показывают, что из всех исследуемых веществ, только два - МС и ХМС, значительно (почти в два раза) увеличивали термотолерантность проростков гороха при действии на них повреждающей температуры. Заметный рост выживаемости в режиме обработки 22°С —>45°С свидетельствует в пользу того, что МС и ХМС включают некие защитные механизмы (Рис. 3). Судя по данным иммунохимического анализа, дейсгвие этих механизмов различно у МС и ХМС. Не прослеживается связи между содержанием стрессовых белков в корнях при действии МС и термотолерантностыо (Рис. 3,4, 7). В то же время, при обработке растворами ХМС содержание некоторых стрессовых белков отчетливо возрастало, кроме того, только под воздействием этого вещества наблюдалось увеличение количества БТШ при 22°С, так же под действием этих растворов наблюдался и рост термотолерантности проростков гороха (Рис. 3, 4, 8).

4.2. Влияние ХМС и циклогексимида на термотолераитность н содержание БТШ в корнях гороха

В нашей работе мы попытались найти взаимосвязь между термотолернтностыо проростков гороха и содержанием БТШ. Для некоторых из исследуемых веществ (ХМС, ТЭА) такая взаимосвязь действительно прослеживалась. Чтобы убедиться в точности полученных результатов мы использовали ингибитор белкового синтеза - циклогексимид (ЦГ) - 30 мкг/мл, который блокирует синтез белков, в том числе БТШ. Дозу ЦГ, который снижал содержание БТШ, но при нормальных условиях не проявлял признаков токсического действия, выбрали на основании предварительных опытов.

В ходе эксперимента было обнаружено, что ЦГ снижал количество выживших проростков гороха примерно в два раза, причем это происходило как в режиме 38°С—>45°С (Рис. 9), так и в режиме 22°С—45°С (Рис. 11). ЦГ полностью подавил увеличение термотолерантности проростков гороха под действием ХМС (при всех использованных концентрациях) как в режиме 38°С —> 45°С (Рис. 9), так и в режиме 22°С—>45°С (Рис. И). При этом накопление всех стрессовых белков в корнях гороха под воздействием ХМС также было подавлено в присутствии ингибитора белкового синтеза (Рис. 8, 10, 12).

ХМС + Ц1

цг -1.1М -7М -ЗМ

51 4? 45 4.1

„_ _ Няр 101

"_ Няр 70

Н5р 60

—— Нзр17,6

Рис. 9. Выживаемость проростков гороха под влиянием ХМС и ЦГ (режим из 38°С в 45°С). Выживаемость выражена в % по отношению к контролю. Контроль (К) - рост на воде при изменяющихся условиях температуры. ЦГ -рост в присутствии циклогексимида; ХМС -рост в присутствии ХМС; ХМС+ЦГ - рост под влиянием совместного действия ХМС и ЦГ.

Рис. 10. Влияние различных концентраций ХМС в присутствии ЦГ на содержание исследуемых БТШ в корнях проростков гороха при 38°С. Цифры над пятнами, соответствующими белку, означают интенсивность окраски пятна в процентах но отношению к контролю (38°С, вода) на типичной иммунофореграмме.

ХМС » ЦГ К ЦГ -!ЗМ -7М «М

т у} |(1 м

...... ' 1 ■ ........ -............... - ------кг'........ Нзр 17,6

Рис. 11. Выживаемость проростков гороха под влиянием ХМС и ЦГ (режим из 22°С в 45°С). К - рост на воде при изменяющихся условиях температуры; ЦГ - рост в присутствии циклогексимида; ХМС - рост в присутствии ХМС, ХМС+ЦГ - рост под влиянием совместного действия ХМС и ЦГ.

Рис. 12. Влияние различных концентраций ХМС в присутствии ЦГ на содержание исследуемых БТШ в корнях проростков гороха при 22°С. Цифры над пятнами, соответствующими белку, означают интенсивность окраски пятна в процентах по отношению к контролю (22°С, вода) на типичной иммунофореграмме.

Поскольку выживаемость под воздействием растворов ХМС без добавления ЦГ значительно увеличивалась, можно сделать вывод о том, что наблюдаемый рост выживаемости отчасти связан именно с синтезом белков, в том числе, как мы полагаем, с синтезом БТШ (Рис. 8, 10, 12).

4.3. Влияние ТЭА и силатранов на содержание активных форм кислорода

Результаты эксперимента показывают, что растворы ТЭА во всех исследуемых концентрациях не оказали достоверного влияния на содержание активных форм кислорода (АФК), за исключением концентрации 10"'3 М при контрольной температуре, где наблюдали снижение содержания АФК на 40% (Рис. 13).

Рис. 13. Влияние ТЭА на содержание АФК в корнях гороха при разных температурах (22°С и 45°С). Содержание АФК выражено в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повгорностей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверное отличие содержания АФК в корнях гороха при данном температурном режиме в сравнении с контролем (по I-критерию Стьюдента, р<0,05).

Рис. 14. Влияние ЭС на содержание АФК в корнях гороха при разных температурах (22°С и 45°С). Содержание АФК выражено в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические значения 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * - достоверное отличие содержания АФК в корнях гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем при 22°С; ** -достоверное отличие от контроля при 45°С (по ^критерию Стьюдента, р<0,05).

Также отметим повышение содержания АФК при высокой (45°С) температуре в сравнении с 22°С (Рис. 13), которое мы регистрировали и в экспериментах с другими веществами (далее). Это повышение иллюстрирует развитие окислительного повреждения при «жесткой» гипертермии, которое возникает при высокой температуре и является одним из повреждающих факторов.

Растворы ЭС при контрольной температуре в концентрации 10" М достоверно увеличивали содержание АФК, а при «жесткой» гипертермии (45°С) в концентрации 10"13 М, напротив, содержание АФК было снижено (Рис. 14).

Результаты показывают, что ЭС при температуре 45°С в концентрации 10'13 М оказывает антиоксидантное действие, т.к. наблюдается снижение содержания АФК в корнях гороха по сравнению с контрольным вариантом (45°С, вода).

Видно, что растворы МС только в концентрации 10"3 М достоверно увеличили содержание АФК, как при контрольной температуре, так и при тепловом воздействии (45°С) (Рис. 15).

Растворы ХМС как при контрольной температуре, так и при тепловом воздействии (45°С) не оказывали влияния на содержание АФК в корнях гороха (Рис. 16). Следовательно, растворы ХМС в исследованных концентрациях не обладают антиоксидантным действием.

Становится ясно, что исследуемые вещества в заданных концентрациях не оказали существенного влияние на содержания АФК при разных температурных режимах, соответственно, этот фактор (содержание АФК) не является значимым для повышения термотолерантности проростков гороха.

Рис. 15. Влияние МС на содержание АФК в корнях гороха при разных температурах (22°С и 45°С). Содержание АФК выражено в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические значения 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверное отличие содержания АФК в корнях гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем при 22°С; ** — достоверное отличие от контроля при 45 °С (по ¡-критерию Стьюдента, р<0,05).

Рис. 16. Влияние ХМС на содержание АФК в корнях гороха при разных температурах (22°С и 45°С). Содержание АФК выражено в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3).

4.4. Влияние ТЭА и силатранов на интенсивность дыхания корней гороха

При разных температурах (22°С, 38°С, 45°С) скорость поглощения кислорода корнями гороха меняется. На рис. 17 видно, что в условиях «мягкой» гипертермии (38°С) скорость поглощения кислорода увеличивается, в то время как при 45°С она снижается по сравнению с 22°С и, вероятно, снижается уровень энергетического обмена у растений (Рис. 17), что соответствует изложенным в литературе представлениям и нашим наблюдениям о летальности этой температуры (см. выше).

При действии растворов ТЭА происходит снижение интенсивности дыхания при действии концентрации 10"13 М в условиях «мягкой» гипертермии (38°С) до значения интенсивности при контрольной температуре (22°С). Можно предположить, что улучшение выживаемости под действием раствора ТЭА в концентрации 1013 М в режиме 38°С—>45°С каким-то образом связано со стабилизацией интенсивности дыхания (снижением его до уровня 22°С). В то же время при 45°С достоверного влияния ТЭА на дыхание корней не наблюдается (Рис. 17).

Воздействие растворов ЭС приводит к некоторому снижению интенсивности дыхания в концентрациях 10"8М и 10"13 М при температуре 38°С, но это снижение не является достоверным. При 45°С ЭС в концентрациях 10'3 М и 10*8 М увеличивает интенсивность дыхания до значений контрольного варианта при 22°С (Рис. 18). Можно предположить, что улучшение выживаемости под действием раствора ЭС в концентрации 10"3 М в режиме 38°С—>45°С отчасти связано именно со стабилизацией интенсивности дыхания (увеличения его до уровня контроля 22°С), однако, такая стабилизация происходит и при концентрации ЭС 10"8 М, а роста выживаемости проростков при этой концентрации ЭС не было.

636 671 612

Копнен (рации ХМС. !.<<

Рис. 17. Интенсивность дыхания корней гороха при действии растворов ТЭА. Интенсивность дыхания выражена в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * - достоверные отличия интенсивности дыхания гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем, ** -достоверные отличия от контроля при 38"С (по ^критерию Стьюдента, р<0,05).

Рис. 18. Интенсивность дыхания корней гороха при действии растворов ЭС. Интенсивность дыхания выражена в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические значения 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверные отличия интенсивности дыхания гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем при 22°С; *** - достоверные отличия от контроля при 45°С (по Ь критерию Стьюдента, р<0,05).

Поэтому с уверенностью говорить о том, что повышение выживаемости проростков гороха в режиме 38°С—>45°С напрямую связано со стабилизацией интенсивности дыхания, мы не можем. Возможно, увеличение выживаемости проростков гороха в режиме 38°С—>45°С при инкубации с ЭС концентрации 10"3 М является результатом совместного действия накопления Нэр 101 и стабилизации дыхания (Рис. 6, 18).

Растворы МС снижали интенсивность дыхания во всех исследуемых концентрациях при температуре 38°С до уровня интенсивности дыхания контрольного варианта (22°С). При 45°С МС в концентрации 10"3 М, напротив, увеличивал интенсивность дыхания до уровня контроля (22°С) и, хотя и несколько слабее, при двух меньших исследованных концентрациях (Рис. 19). Таким образом, мы видим, что происходит стабилизация дыхания корней гороха под влиянием МС, Биологическое значение такой стабилизации пока неясно, но это действие может быть связано с ростом термотолерантпости в режиме 22°С—>45°С, когда клетка вынуждена переживать «жесткую» гипертермию без подготовки.

Наибольшее влияние ХМС оказывал на дыхание в концентрации 10"'3 М (Рис. 20). При «мягкой» гипертермии ХМС понижал интенсивность дыхания, а при «жестком» тепловом воздействии, напротив, повышал почти до значений интенсивности 22 "С.

Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что растворы ТЭА и силатраны в определённых концентрациях оказали достоверное влияние на интенсивность дыхания, что, соответственно, могло стать одним из решающих

факторов, оказавших влияние на повышение термотолерантности проростков гороха.

Рис. 19 Интенсивность дыхания корней гороха при действии растворов МС. Интенсивность дыхания выражена в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * - достоверные отличия интенсивности дыхания гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем при 22°С; ** -достоверные отличия от контроля при 38 °С; *** - достоверные отличия от контроля при 45°С (по ^критерию Стьюдента, р<0.05).

Рис. 20. Интенсивность дыхания корней гороха при действии растворов ХМС, выраженная в процентах по отношению к контролю при 22°С. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверные отличия интенсивности дыхания гороха в данном температурном режиме в сравнении с контролем при 22°С; ** - достоверные отличия от контроля при 38°С; *** -достоверные отличия от контроля при 45°С (по ^критерию Стьюдента, р<0,05).

4.5. Влияние ТЭА и силатранов на период полураспада изолированных вакуолей

Раствор ТЭА в концентрации 1СГВ М повышал стабильность мембраны вакуолей по сравнению с контролем, в других исследованных концентрациях такого эффекта не наблюдали (Рис. 21). Известно, что силатраны являются мембранотропными соединениями, и, соответственно, могут влиять на свойства мембран (Писарский, 1987). В наших экспериментах ТЭА в концентрации 10"'3 М повышал стабильность вакуолей, также в этой концентрации при 38°С отмечали стабилизацию дыхания (снижение его до уровня при 22°С) и в этой же концентрации наблюдали некоторое увеличение содержания ряда БТШ (Нвр 60. Нэр 17,6).

Судя по результатам проведенного исследования, растворы ЭС ни в одной из исследованных концентраций не влияли на стабильность мембраны вакуолей (Рис. 22). И хотя силатраны являются мембранотропными соединениями (особенно это касается ХМС), вероятно, к ЭС это отнести нельзя. В наших экспериментах ЭС не влиял на стабильность мембраны вакуоли столовой свеклы.

По результатам исследования видно, что растворы МС ни в одной из исследованных концентраций не влияли на стабильность мембраны вакуолей (Рис.

23).

Рис. 21. Влияние ТЭА на период полураспада изолированных вакуолей. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторносгей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверные отличия периода полураспада вакуолей в сравнении с контролем (без исследуемых веществ) (по 1-критерию Стыодента, р<0,05).

Рис. 22. Влияние ЭС на период полураспада изолированных вакуолей. Приведены средние арифметические значения 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3).

Рис. 23. Влияние МС на период полураспада изолированных вакуолей. Приведены средние арифметические значения 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3).

Рис. 24. Влияние ХМС на период полураспада изолированных вакуолей. Приведены средние арифметические 3-х биологических повторностей и их стандартные отклонения (п=3). * -достоверные отличия периода полураспада вакуолей в сравнении с контролем (без исследуемых веществ) (по критерию Стьюдента, р<0,05).

Раствор ХМС в концентрации ИГ13 М повышал стабильность мембраны вакуолей по сравнению с контролем (К), в других же концентрациях такой эффект отсутствовал (Рис. 24). Кроме того, в этой же концентрации при 38°С отмечали стабилизацию дыхания (Рис. 20). А рост выживаемости проростков гороха наблюдали и в режиме 38°С—>45°С и в режиме 22°С—>45°С во всех исследуемых концентрациях (Рис. 3, 4). Соответственно, можно предполагать, что в случае с ХМС активизируется

контроль -3 -в -13

Ком центр ж ци и ЭС. 1_дС

действие ряда физиологических механизмов, повышающих термотолерантность проростков гороха.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты позволяют условно разделить исследованные БАВ на две группы. БАВ первой группы (ТЭА и ЭС) не оказывали стимулирующего действия на выживаемость проростков гороха при действии на них повреждающей температуры (45°С) (исключение составлял ТЭА в концентрации 10*8 М) (Рис. 3, 4). Значения выживаемости при этом оставались близкими к контрольным независимо от температуры, при которой проводилась предобработка этими БАВ (закаливающей 38°С или оптимальной 22°С). Хотя в некоторых случаях увеличение выживаемости было статистически значимо (режим из 38 в 45°С, ТЭА 10"8, 10"13 и ЭС 10"3 М), в целом оно было не столь значительно (12%, 15% и 15% соответственно). То, что не все силатраны и не во всех случаях оказывают положительное влияние на свойства растений наблюдали и в других экспериментах (Воронков, Барышок, 2005; Макарова и др., 2006; Макарова и др., 2009). Зачастую положительное влияние силатранов на свойства растений имело явную концентрационную зависимость (Ханходжаева, Воронков, 1993; Воронков, Барышок, 2005; Воронков, Долмаа, 2005; Макарова и др., 2009).

Предобработка гороха БАВ второй группы (МС и ХМС) значительно (почти в два раза) увеличивала количество выживших проростков при последующем действии на них летальной температуры (Рис. 3, 4). Важно отмегить, что значительное увеличение выживаемости силатранами (МС и ХМС) происходило только после предобработки в условиях оптимальной температуры 22°С (Рис. 3). Предобработка этими БАВ при закаливающей температуре почти не увеличивала выживаемости, которая, тем не менее, была выше, чем при температурной закалке на воде для ХМС. Как известно, температурная закалка растений предполагает реализацию программы экспрессии стрессовых белков, индуцируются и другие механизмы роста термотолерантности, что ведет к росту выживаемости при последующем более сильном тепловом воздействии (Kregel, 2002; Hong et al., 2003).

Заметный рост выживаемости в режиме обработки 22°С—>45°С свидетельствует в пользу того, что МС и ХМС включают некие защитные механизмы. Судя по данным иммунохимического анализа, эти механизмы различны: не прослеживается связи между накоплением стрессовых белков в корнях под действием МС и ростом выживаемости, в то же время, при обработке ХМС содержание некоторых стрессовых белков отчетливо возрастало (Рис. 7, 8). В пользу того, что частично механизмы действия МС и ХМС схожи, говорит тот факт, что оба эти вещества действуют на дыхание, приводя показатели его интенсивности к параметрам близким к контролю (22°С) (Рис. 19,20).

Детальный биохимический механизм действия ТЭА, МС, ЭС, ХМС на растительную клетку остается неизвестным, но можно предположить, что растворы МС оказывают адаптогенное действие и улучшают выживаемость через стабилизацию дыхания корней гороха, а растворы ХМС через ряд факторов - это накопление БТШ, стабилизация дыхания корней гороха и повышение стабильности мембраны. Кроме того, как в случае с МС, так и с ХМС сыграл роль неизвестный нам фактор, который совместно с остальными вышеперечисленными факторами влиял на улучшение выживаемости проростков гороха.

Для дальнейшего изучения в качестве адаптогена растений можно рекомендовать ХМС и МС, которые продемонстрировали достаточно высокий эффект на рост термотолерантности при незначительном снижении скорости роста. Важно отметить, что этот эффект они проявляли в очень низких концентрациях.

ВЫВОДЫ

1. Растворы МС и крезацина в области низких и сверхнизких концентраций по-разному влияют на рост корней проростков однодольных и двудольных растений. Для гороха МС является стимулятором роста корней, а крезацип не оказывает влияния. Для корней однодольных растений растворы крезацина оказывают стимулирующее влияние, а растворы МС либо не влияют, либо слабо ингибируют рост корней.

2. МС, ХМС, крезацип и хлоркрезацин могут быть использованы в качестве БАВ, влияющих на рост растений как в высоких, так и в низких концентрациях. Низкие концентрации могут быть столь же эффективны, как и высокие. Влияние изученных БАВ на рост корней гороха является иолимодальным, т.е. наряду со стимулированием наблюдаются «мертвые» зоны (показатели на уровне контроля) и зоны ингибирования.

3. По степени стимуляции роста при гипертермии, а также числу вариантов концентраций ТЭА и силатранов с положительным эффектом действия на рост корней проростков гороха эффективность изученных биостимуляторов возрастает в следующем порядке: МС< ХМС <ЭС< ТЭА.

4. Силатраны с разной эффективностью способны влиять на термотолерантность растений. МС, ХМС существенно ее увеличивают в концентрациях (К)"3, 10"7 и I0"'3 М); ТЭА и ЭС увеличивают термотолерантность только в некоторых концентрациях (ТЭА в концентрации 10"8 М, ЭС в концентрации 10° М).

5. Действие МС и ХМС в клетках растений различно. ХМС увеличивает содержание БТШ, стабилизирует дыхательную активность и повышает стабильность мембраны, тогда как МС оказывает влияние только на стабилизацию дыхания.

6. Для дальнейшего изучения в качестве адаптогена растений рекомендуются ХМС и МС, которые в сверхнизких дозах и в широком диапазоне концентраций увеличивали термотолерантность проростков гороха при незначительном снижении скорости роста.

Список работ, опубликованных но теме диссертации

1. Макарова JI.E., Боровский Г.Б., Булатова (Шигапова) A.M., Соколова М.Г., Воронков М.Г., Мирскова А.Н. Влияние кремнийорганических производных триэтаноламина на рост корней проростков однодольных и двудольных растений // Агрохимия. 2006. № 10. С. 41-45.

2. Макарова JI.E., Соколова М.Г., Боровский Г.Б., Шигапова A.M., Воронков М.Г., Кузнецова Г.А., Абзаева К.А. Температурная зависимость влияния триэтаноламина и силатранов на рост проростков гороха// Агрохимия. 2009. № 1. С. 27-32.

3. Воронков М.Г., Боровский Г.Б., Булатова (Шигапова) A.M.. Макарова JI.E., Соколова М.Г. Влияние низких и сверхнизких концентраций крезацина на растяжение клеток корней проростков гороха (Pisum sativum L.) // Флора,

растительность, растительные ресурсы Забайкалья и сопредельных территорий: Материалы докл. регион, науч.-пракг. юшф. (27-30 сентября, 2005 г.). Чита, 2005. С. 113-115.

4. Макарова Л.Е., Боровский Г.Б., Булатова (Шигапова) A.M.. Соколова М.Г. Изучение влияния синтетических биостимуляторов в низких и сверхнизких концентрациях на ростовые процессы растений // Тезисы докл. междунар. симпоз. «Сигнальные системы клеток растений: Роль в адаптации и иммунитете» (июнь, 2006 г.). Казань, 2006. С. 76-77.

5. Шигарова A.M., Макарова Л.Е., Коротаева Н.Е., Боровский Г.Б. Белки теплового шока как показатель влияния триэтаноламина и силагранов на термотолерантность растений // Тезисы докл. IV междунар. конф. молодых учёных «Биология: от молекулы до биосферы» (17-21 ноября, 2009 г.). Харьков, 2009. С. 229-230.

6. Шигапова A.M., Боровский Г.Б., Макарова Л.Е., Коротаева Н.Е., Воронков М.Г. Белки теплового шока как показатель влияния триэтаноламина и силатранов на адаптацию при высокой температуре у проростков гороха // Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды: Материалы Всерос. науч. конф. (1619 сентября 2009 г., Иркутск, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН). Иркутск: РИО НЦ ВСНЦ СО РАМН, 2009. С. 526-529.

7. Шигапова A.M., Коротаева Н.Е., Боровский Г.Б. Влияние триэтаноламина и силатранов на накопление БТШ и устойчивость проростков гороха к высокой температуре // Тезисы докл. 14-ой междунар. Путинской школе-конф. молодых ученых (19-23 апреля, 2010 г.). Пущино, 2010. С. 344-345.

Подписано к печати 29.10.2010 г. Формат 60*84/16. Объем 1,3 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 492. Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Шигарова, Анастасия Михайловна

1 .ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Биологически активные вещества.

2.1.1. Биохимические основы действия БАВ на растения.

2.1.2. Влияние низких и сверхнизких концентраций БАВ на рост растений.

2.2. Синтетические кремнийорганические соединения — новый класс БАВ.

2.2.1.Триэтаноламмониевая соль ароксиуксусной кислоты - крезацин.

2.2.2. Производные триэтаноламина - силатраны.

2.2.2.1. Влияние силатранов на животных и человека.

2.2.2.2. Силатраны в сельском хозяйстве.

2.2.2.3. Силатраны как адаптогены растений.

2.3. Теория стресса. Виды стрессовых воздействий.

2.3.1. Реакции организмов на стресс: защитные механизмы, активируемые растительной клеткой при стрессе.

2.3.1.1. Влияние неблагоприятных температур на дыхание растений.

2.3.1.2. Окислительный стресс при высокой температуре.

2.3.1.3. Мембраны растительной клетки при стрессе.

2.3.1.4. Стрессовые белки. Белки теплового шока.

2.4. Выводы из обзора литературы, постановка цели и задач исследования.

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

3.1. Объект исследования.

3.2. Схема выращивания растений для сравнения скорости процессов! роста^клеток;у корней однодольных и двудольных растений

3.31 Моделирование стрессовых условий.

3.4. Изучение прироста биомассы и роста корня гороха за 24 часа.

3.5. Определение влияния триэтаноламина (ТЭА) и его кремнийсодержащих производных на устойчивость проростков гороха к воздействию высоких температур.

3.6. Определение влияния ТЭА и силатранов на длину и скорость роста корней проростков при замачивании семян гороха в БАВ.

3.7. Определение влияния ТЭА и силатранов совместно с ингибитором белкового синтеза циклогексимидом (ЦГ) на устойчивость проростков гороха к воздействию высоких температур.

3.8. Выделение суммарного клеточного белка.

3.9. Электрофорез.

3.10. Окраска и обесцвечивание гелей.

3.11. Вестерн-блоттинг.

3.12. Использованные антитела.60*

3.13. Определение содержания АФК.

3.14; Метод цейтраферной компьютерной.видеосъемки микроскопических объектов.

3.15. Определение интенсивности дыхания корней гороха.

3.16. Статистическая обработка данных.

4: РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Влияние производных ТЭА на рост однодольных и двудольных растений, в низких и сверхнизких концентрациях.

4.2. Влияние ТЭА и силатранов на рост корней гороха при различных температурных режимах.

4.3. Длина и рост проростков гороха после набухания семян в растворах силатранов и ТЭА.

4.4. Влияние ТЭА и силатранов на термотолерантность проростков гороха.

4.5. Обоснование выбора исследованных физиологических параметров

4.5.1. Возможные внутриклеточные механизмы действия ТЭА.

4.5.1.1. Влияние ТЭА на содержание БТШ.

4.5.1.2. Влияние ТЭА на содержание АФК.

4.5.1.3. Влияние ТЭА на интенсивность дыхания корней гороха.

4.5.1.4. Влияние ТЭА на период полураспада изолированных вакуолей

4.5.2. Возможные внутриклеточные механизмы действия этоксисилатрана (ЭС).

4.5.2.1. Влияние ЭС на содержание БТШ.

4.5.2.2: Влияние ЭС на содержание АФК.91.

4]5.23. Влияние ЭС на интенсивность дыхания корней гороха.92'

4:5.2.4. Влияние ЭС на период полураспада изолированных вакуолей.

4.5.3. Возможные внутриклеточные механизмы действия метилсилатрана«(МС).

4.5.3.1. Влияние МС на содержание БТШ.

4.5.3.2. Влияние МС на содержание АФК.

4.5.3.3. Влияние МС на интенсивность дыхания корней гороха.

4.5.3.4. Влияние МС на период полураспада изолированных вакуолей

4.5.4. Возможные внутриклеточные механизмы действия хлорметилсилатрана (ХМС).

4.5.4.1. Влияние ХМС на содержание БТШ.

4.5.4.2. Влияние ХМС на содержание АФК.

4.5.4.3. Влияние ХМС на интенсивность дыхания корней гороха.

4.5.4.4. Влияние ХМС на период полураспада изолированных вакуолей

4.6. Влияние ХМС и циклогексимида на термотолерантность и содержание БТШ в корнях гороха.

4.7. Обсуждение результатов по влиянию триэтаноламина и силатранов на термотолерантность и рост проростков гороха.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние триэтаноламина и его производных на рост и термотолерантность растений"

Одним из перспективных направлений физиологии растений является изучение влияния на жизненно важные процессы растений регуляторов роста - веществ с высокой физиологической активностью. В связи с этим были значительно расширены научные исследования по изысканию новых регуляторов роста и изучению природы их действия на растения.

В настоящее время особую актуальность приобретает поиск экологически безопасных биостимуляторов роста растений, обладающих адаптогенны-ми свойствами при неблагоприятных условиях окружающей среды в микромолярных, наномолярных и сверхнизких концентрациях.

В природе растения подвергаются ряду неблагоприятных факторов, в том числе резким перепадам температур. Это ведёт к выработке растениями специальных защитных механизмов на физиологическом и биохимическом уровнях. Поэтому особенно важным на сегодняшний день является вопрос об участии биологически активных веществ (БАВ) в стимуляции защитных механизмов растений.

За последние годы была открыта возможность использования ряда БАВ на живые организмы в сверхнизких дозах. Многие авторы (в том числе и Е.Б. Бурлакова) считают, что граница сверхнизких доз определяется числом молекул биологически активного вещества на клетку. При введении вещества в организм в дозах 10" -10" М (моль) в клетке будет содержаться хотя бы 1—

10 молекул этого вещества. Поэтому к СМД (сверхмалые дозы) относятся 10 концентрации 10" Ми ниже (Бурлакова и др., 1986, 1996, 2003).

Установлена возможность использования ряда БАВ, безопасных биостимуляторов, для'регуляции физиолого-бихимических процессов живых организмов в сверхнизких концентрациях. При действии различных БАВ в низких и сверхнизких дозах наблюдается ряд общих закономерностей. Наиболее важными из них являются немонотонная, нелинейная полимодальная зависимость доза-эффект и отсутствие действия в определенных интервалах концентраций 7 мертвые зоны») (Бурлакова и др., 1996, 2003; Белов и др., 2004).

• Из числа БАВ особый интерес для растениеводства могут представлять безвредные для животных организмов некоторые производные триэтанола-мина (ТЭА). Положительное влияние кремнийсодержащих производных ТЭА (силатранов) в умеренных дозах на рост и развитие растений показано для широкого ряда культур (Ханходжаева, Воронков, 1993; Воронков и др., 2005; Воронков, Барышок, 2005). К числу этих БАВ из класса силатранов относятся 1-метил-, 1-хлорметил-, 1-этоксисилатраны (соответственно, МС, ХМС, ЭС) (Воронков и др., 1984; Воронков, Барышок, 2005; Макарова и др., 2007). Эти кремнийорганические соединения влияют на метаболические системы клеток, а также на физиологические процессы в низких концентрациях (10-7-10"4М).

По результатам полевых исследований на различных растительных культурах, обобщенных в монографии (Воронков, Барышок, 2005), установлено, что силатраны интенсифицируют ростовые и репарационные процессы, формирование и вызревание тканей, синтез и резервирование пластических веществ при плодообразовании. Одновременно выявилось их влияние на белковый, фосфорный и липидный обмены в клетках растений. Было установлено, что эти вещества стимулируют адаптивные реакции растений. Однако механизм действия и границы диапазона концентраций, в котором он проявляется, остаются неизученными.

Целью настоящей работы явилось исследование влияния БАВ из класса производных триэтаноламина в низких и сверхнизких концентрациях на рост и термотолерантность однодольных и двудольных растений, а также исследование клеточных механизмов на действие этих веществ. Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:

1. исследовать влияние 1-метилсилатрана и 1-хлорметилсилатрана (МС и ХМС), крезацина и хлоркрезацина на рост корней этиолированных проростков однодольных (пшеница, кукуруза) и двудольных (горох) растений в широком диапазоне концентраций;

2. исследовать влияние низких и сверхнизких концентраций (КГЧО-15 М) триэтаноламина (ТЭА) и, различающихся по структуре силатранов (МС, ХМС, ЭС), на рост проростков гороха в условиях разных температурных режимов;

3. выявить влияние силатранов (МС, ХМС, ЭС) и ТЭА на температурную устойчивость и индуцируемую термотолерантность проростков гороха;

4. определить возможные клеточные механизмы действия ТЭА и силатранов на рост, термоустойчивость и развитие индуцированной термотолерантности у проростков гороха.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Шигарова, Анастасия Михайловна

6. выводы

На основании полученных результатов были сделаны, следующие выводы:

1. Растворы МС и крезацина в области низких и сверхнизких концентраций по-разному влияют на рост корней проростков однодольных и двудольных растений. Для гороха МС является стимулятором роста корней, а кре-зацин не оказывает влияния. Для однодольных растений растворы крезацина оказывают стимулирующее влияние, а растворы МС либо не влияют, либо слабо ингибируют рост корней.

2. МС, ХМС, крезацин и хлоркрезацин могут быть использованы в качестве БАВ, влияющих на рост растений как в высоких, так и в низких концентрациях. Низкие концентрации могут быть столь же эффективны для выживаемости, как и высокие. Влияние изученных БАВ на рост корней гороха является полимодальным, т.е. наряду со стимулированием наблюдаются «мертвые» зоны (показатели на уровне контроля) и зоны ингибиро-вания.

4. Силатраны с разной эффективностью способны влиять на термотолерантность растений. МС, ХМС существенно ее увеличивали в концентрациях (10 , 10 и 10" М); ТЭА и ЭС увеличивали термотолерантность только в некоторых концентрациях (ТЭА в концентрации 10"8 М, ЭС в концентрации'10"3 М).

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Долгое время ряд БАВ исследуется» на,живых организмах в низких и сверхнизких дозах. Полученные при фундаментальных исследованиях данные позволили выделить области низких и сверхнизких концентраций БАВ, при которых они могут оказывать влияние на физиолого-биохимические процессы (Бурлакова и др., 1986, 1996, 2003; Гуревич, 2001; Белов и др., 2004; Эпштейн, 2008).

Рождение новой отрасли химии - биокремнеорганической химии стимулировало широкие исследования возможностей применения соединений, содержащих в своем составе кремний (Воронков и др., 2005). Оказалось, что особый интерес для растениеводства могут представлять практически безвредные для животных организмов некоторые производные триэтаноламина. В нашей работе были исследованы ТЭА, его кремнийорганические производные: МС и ХМС и триэтаноламмониевые соли ароксиуксусной кислоты -крезацин и хлоркрезацин, в интервале концентраций Ю-3 - Ю-15 М. Было выяснено, что эти две группы веществ разнонаправлено действуют на рост корней этиолированных проростков однодольных (пшеница и кукуруза) и двудольных (горох) растений. Влияние двух изученных групп БАВ на ростовые процессы у корней определяется их химической структурой и тем, какого вида растение используется в эксперименте. Для двудольных растений силат-раны. проявили себя стимуляторами, крезацин и хлоркрезацин - ингибиторами роста корня.

На примере гороха было показано, что механизм регуляции ростовых процессов этими веществами неодинаков. Установлена возможность регуляции роста корня растений изучаемыми соединениями при учете полимодальности их эффекта в пределах широкого ряда концентраций и наличия «мертвых» зон. Таким образом, было подтверждено, что кремнийорганические* и не содержащие кремния производные ТЭА можно отнести к БАВ, проявляющим действие в низких и сверхнизких концентрациях.

Способность к защите от повреждающих и неблагоприятных факторов окружающею среды г является-обязательным свойством любого организма. А температура5среды- - один из основных факторов, определяющих его;существование. Поскольку ранее было показано, что силатраны могут оказывать адаптогенное действие: на биологические системы (Воронков, Барышок, 2005) было решено продолжить исследование растворов ТЭА и силатранов в условиях повышенной температуры.

При исследовании влияния низких и сверхнизких концентраций (10"3 " 10"15 М) различающихся по структуре силатранов и триэтаноламина (ТЭА) на рост проростков гороха в условиях разных температурных режимов было установлено, что по степени стимуляции роста при гипертермии, а также числу вариантов концентраций с положительным эффектом действия на рост корней. проростков гороха эффективность изученных веществ возрастает в сле-дующемпорядке: МС< ХМС <ЭС< ТЭА. Сделано заключение, что эффективность действия силатранов зависит от природы заместителя в их молекулах и скорости их гидролиза.

Тепловой стресс является удобной моделью для изучения адаптивных возможностей клеток и организмов и широко применяется в лабораторных, исследованиях. Поэтому следующей нашей задачей стало установление влияния силатранов на устойчивость проростков гороха к высокой температуре. При температурном режиме 22 °С—»45 °С выживаемость увеличивалась о при использовании растворов ТЭА в концентрации 10" М, МС и ХМС во всех используемых концентрациях. Важное отметить не просто достоверную, а значительную разницу выживаемости (в 2 раза); между контролем и опытом (Рис. 11). Из полученных результатов можно видеть, что при температурном режиме 38 °С—>45 °С достоверное улучшение выживаемости проростков гороха наблюдается при использовании растворов - ТЭА в, концентрациях 10'8М и 10"13 М, ХМС во всех изученных концентрациях, ЭС в концентрации: 10"3 М, но отличие от контроля в этом же температурном режиме, было не столь значительно, как при 22 °С 45~°С. Контроли выживаемости (рост на воде) в 2117 х разных тепловых экспериментах отличались друг от друга почти в- 2 раза (66% при*режиме*38 °С -»• 45 °С и 38 % при режиме 22 °С 45 °С), чтообъ-ясняется широко - известным явлением индуцированной термотолерантности ■ (Рис. 11, 12). Ни одно из исследуемых веществ, статистически достоверно не уменьшает выживаемость проростков гороха.

Известно, что одним из базовых механизмов стресс-адаптации (в том числе и к высокой температуре) на клеточном уровне является синтез стрессовых белков, который индуцируется широким кругом стрессовых воздействий, такими как экстремальные температуры, токсический и окислительный стрессы и др. (Колесниченко, Войников, 2003; Wang, 2004).

Нами было выдвинуто предположение, что действие БАВ на улучшение или ухудшение выживаемости проростков гороха может быть связано с изменением накопления БТШ в условиях высокой температуры. Для проверки этого предположения, мы проанализировали содержание БТШ в корнях проростков гороха при воздействии исследуемых веществ при контрольной температуре (22 °С) и при мягком температурном стрессе (38 °С). При оптимальной температуре растворы ТЭА, ЭС и МС преимущественно уменьшали содержание стрессовых белков, в то время как ХМС, напротив, увеличивал или не влиял на содержание БТШ. При 38 °С растворы ТЭА (в концентрации

1 7

10 M для всех исследуемых белков, кроме Hsp 101), МС (в концентрации

10" M для всех исследуемых белков; Hsp 60 во всех исследуемых концентрациях), ХМС (в концентрациях 10° M для всех исследуемых белков и частично в концентрациях 10"3 M для Hsp 101 и Hsp 1'7,6) увеличивали концентрацию стрессовых белков. ЭС почти во всех концентрациях не влиял на накопление стрессовых белков не только при ТШ, но и в контроле (за исключением Hsp 101 при использовании концентраций 10" и где наблюдали увеличение содержания этого белка).

Полученные результаты позволили условно разделить исследованные БАВ4 на две группы. БАВ первой группы (ТЭА и ЭС) не оказывали стимулирующего действия на выживаемость проростков гороха при действии на них повреждающей температуры (45 °С) (исключение составлял ТЭА в концентрации 10"8М) и БАВ второй группы (МС и ХМС) значительно (почти в два раза) увеличивали выживаемость проростков при действии на них повреждающей температуры. При этом-одновременное улучшение выживаемости и увеличение накопления БТШ наблюдали только в случае с растворами XMG.

Сопоставив все проведённые эксперименты и учитывая, что характер физиологического действия силатранов обусловлен их гетероциклом, который придаёт молекулам силатранов высокую проницаемость в клеточные мембраны, а мембраны часто считают первичным сенсором стресса, можно предположить примерный механизм действия растворов ТЭА и силатранов на повышение устойчивости проростков гороха. Поскольку силатраны являются мембранотропами, они способны менять состояние клеточных мембран таким образом, что это может служить сигналом стресса и начальным стимулом к экспрессии БТШ. Ранее было показано, что ХМС понижает вязкость мембран (Писарский и др., 1987; Воронков, Барышок, 2005). Как известно, увеличение текучести мембраны является первичным сигналом к экспрессии стрессовых белков (Csermely, Vigh, 2007). В таком случае, ХМС (т.к. именно с ним ярко прослеживается связь между увеличением выживаемости и накоплением БТШ) может являться мембранным модулятором стресс-сигнала, добавление которого стимулировало экспрессию стрессовых белков при оптимальной для роста температуре (22 °С), что может считаться аналогом температурной закалки. Другое важное следствие понижения вязкости мембраны - увеличение подвижности трансмембранных переносчиков, которое может способствовать интенсификации обмена веществ и энергии в клетках и, как следствие, росту выживаемости.

Дальнейшие эксперименты были посвящены тому, чтобы выявить возможные клеточные механизмы действия ТЭА, ЭС, МС на рост, термоустойчивость и развитие индуцированной термотолерантности гороха. Были рассмотрены такие параметры как содержание АФК, интенсивность дыхания корней1 гороха под воздействием раствором ТЭА и силатранов при высоких температурах, а также влияние ТЭА и силатранов на стабильность мембраны.

Ранее описанные В'литературе эксперименты с силатранами (см. обзор литературы) преимущественно были посвящены ростовым экспериментам. Кроме того, в них выяснилось, что силатраны являются мембранотропами. При этом физиологическое действие этих веществ на клетки также не было изучено. В наших экспериментах ТЭА и силатраны проявили себя достаточно слабыми стимуляторами роста. Однако было обнаружено, что исследуемые вещества могут оказывать влияние на содержание БТШ и АФК, стабильность мембраны и интенсивность дыхания.

Полученные нами данные указывают, что ТЭА и его производные влияют на рост растений, некоторые биохимические процессы и на выживаемость в стрессовых условиях. Их эффект на ростовые процессы растений зависит от концентрации, температуры окружающей среды и схемы эксперимента.

Детальный биохимический механизм действия ТЭА, МС, ЭС, ХМС на растительную клетку остается неизвестным, но можно предположить, что растворы МС оказывают адаптогенное действие и улучшают выживаемость через стабилизацию дыхания корней гороха, а растворы ХМС через ряд факторов — это накопление БТШ, стабилизация дыхания корней гороха и повышение стабильности мембраны. Кроме того, как в случае с МС, так и с ХМС сыграл роль неизвестный нам фактор, который совместно с остальными вышеперечисленными факторами влиял на улучшение выживаемости проростков гороха.

Для дальнейшего изучения в качестве адаптогена растений можно рекомендовать ХМС и МС, которые продемонстрировали достаточно высокий эффект на рост термотолерантности при незначительном снижении1 скорости роста. Важно отметить, что этот эффект они проявляли в очень низких концентрациях.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шигарова, Анастасия Михайловна, Иркутск

1. Акимова Т.П. Влияние инокуляции Rhizobium leguminosarum на рост корней гороха при пониженной температуре / Т.П. Акимова, М.Г. Соколова, Л.В. Нечаева // Физиология растений. 1999. - Т. 46, № 5. - С.806-810.

2. Александров В.Я. Реакция растений на тепловой шок: физиологический аспект / В.Я. Александров, И.М. Кислюк // Цитология. 1994. - Т.36, №1. - С.5-59.

3. Балаболкин М.И. Роль окислительного стресса в патогенезе сосудистых осложнений диабета / М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанов // Проблемы эндокринологии. 2000. - Т. 46, № 6. - С. 29 -34.

4. Баренбойм Г.М. Биологически активные вещества: Новые принципы поиска / Г.М. Баренбойм, А.Г Маленков М.: Наука. - 1986. - 368с.

5. Белов В.В. Роль полярности растворителя в механизме действия биологически активных веществ в сверхмалых дозах /В.В. Белов, Е.Л. Мальцева, Н.П. Пальмина, Е.Б. Бурлакова // Доклады РАН. 2004. - Т.399, № 4. -С.548-552.

6. Бергер В.Я. Действие некоторых физиологически активных веществ на адаптивные реакции клеток мерцательного эпителия жабр мидии при изменении солености среды / В.Я. Бергер // Цитология. — 1976. — Т. 18, №8. -С.981-984.

7. Блехман Г.И. Синтез и распад макромолекул в условиях стресса / Г.И. Блехман, H.A. Шеламова // Успехи современной биологии. 1992. — Т.112, №2. - С.281-297.

8. Блиновский И.К. Разработка синергических смесей ретардантов на основе изучения механизма их действия / И.К. Блиновский, Д.В. Калашников, A.B. Кокурин // Регуляторы роста растений. Москва: Агропромиздат. — 1990. — С.36-45.

9. Болдырев A.A. Окислительный стресс и мозг / A.A. Болдырев // Соросов-ский образовательный журнал. 2001. - Т.7, № 4. - С.21-28.

10. Бочарова М.А. Влияние картолина на морозостойкость озимой пшеницы / М.А. Бочарова, Т.И. Трунова, A.A. Шаповалов и др. // Физиология растений. 1983t - Т.ЗО. - Вып.2. - С.360-369:

11. Бурлакова Е.Б. Бимодальный эффект производных пиколиновой* кислоты на скорость прорастания пшеницы и гороха / Е.Б. Бурлакова, П.Я. Бойков, Р.И. Папина, В.Г. Карцев // Изв. РАН. Сер. Биол. 1996. - № 1. - С.9-45.

12. Бурлакова Е.Б. Влияние ингибиторов радикальных реакций окисления липидов на электрическую активность изолированного нейрона виноградной улитки / Е.Б. Бурлакова, Т.Н. Греченко, E.H. Соколов, С.Ф. Терехова // Биофизика. 1986. - T.XXXI, № 5. - С.921-924.

13. Бурлакова Е.Б. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов / Е.Б. Бурлакова, A.A. Конрадов, E.JI. Мальцева // Химическая физика. 2003. - Т. 22, № 2. - С.21-40.

14. Бурлакова Е.Б. Эффект сверхмалых доз / Е.Б. Бурлакова // Вестник РАН. -1994. Т. 64, № 5. - С.425-431.

15. Бурханова Э.А. Сравнительное изучение действия 6-бензиламинопурина, тидиазурона и картолина на рост интактных проростков тыквы / Э.А. Бурханова, А.Б. Федина, Ю.А. Баскаков и др. // Физиология растений. 1984. -Т.31. -Вып.1. - С. 13-19.

16. Войников В.К. Белки теплового шока растений (обзор) / В.К. Войников, Г.Г. Иванова, A.B. Рудиковский // Физиология растений. — 1984. Т.31, №5. - С.970-979.

17. Войников В.К. Влияние условий гипотермии на синтез стрессовых белков в проростках озимой пшеницы / В.К. Войников, М.В. Корытов // Физиология растений. 1993. - Т.40, №4. - С.589-595.

18. Воронков М.Г. Влияние низких и сверхнизких концентраций крезацина на растяжение клеток корней проростков гороха / М.Г. Воронков, Г.Б. Боровский, A.M. Булатова, JI.E. Макарова, М.Г. Соколова // Агрохимия. 2006. -№10. - С.1-5.

19. Воронков М.Г. Кинетика гидролиза 1-алкил и 1-алкоксисилатранов / М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан // Химия гетероциклических соединений. 1969. — № 3; - С.450-455.

20. Воронков М.Г. Кинетика гидролиза 1-алкокси- и 1-арилоксисилатранов / М.В. Воронков, И.С. Емельянов, Г.И. Зелчан, В.М. Дьяков, И.Г. Кузнецов // Химия гетероциклических соединений. 1975. — № 1. - С.35-39.

21. Воронков М.Г. Кинетика гидролиза силатранов в нейтральной; среде / М.Г. Воронков, Д.Д. Горянинова, В.П. Барышок, Б.А.Шаинян, Э.И. Бродская // Известия АН. Сер. химическая 1984. - № 12. - С.2673-2676.

22. Воронков М.Г. Крезацин новый биостимулятор микробиологического синтеза / М.Г. Воронков, В.А. Горбалинский, В.М. Дьяков // Докл. АН. -1999.-Т.369, №6.-С.831-832.

23. Воронков М.Г. Кремний в живой природе / М.Г. Воронков, И.Г. Кузнецов.- Наука: СО АН: Новосибирск, 1984. 158с.

24. Воронков М.Г. Кремний и жизнь / М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан, Э.Я. Луке-виц. Рига: Зинатне, 1978. - 585с.

25. Воронков М.Г. Применение: трекрезана для; повышения репродуктивной1 способности млекопитающих и жизнеспособности их потомства / М.Г. Воронков, АЛ. Дыбан, В.М; Дьяков, Н.Л. Симбирцев // Докл. АН. — 1999.- №5. с.703-707.

26. Воронков М.Г. Силатраны / М.В. Воронков, В.М.Дьяков. Новосибирск: Наука СО АН, 1978. - 203с.

27. Воронков М:Г. Силатраны в медицине и сельском хозяйстве / М.Г. Воронков, В.П. Барышок.- Новосибирск: СО РАН, 2005. 257с.

28. Воронков М.Г. Стимулирующее влияние микромолярных водных растворов силатранов' и крезацина на прорастание семян ячменя / М.Г. Воронков, Г. Долмаа, Ш. Цэрэнпил, О. Угтахбаяр, А. Чимидцогзол // Докл. РАН.- 2005. Т.404, № 4. - С.562-564.

29. Воронков М.Г. Удивительный элемент жизни / М.Г. Воронков, И.Г. Кузнецов. -Восточно-Сибирское книжное изд-во: Иркутск, 1983. 5с.

30. Воронков М.Г. Цитофизический анализ действия 1-(хлорметил)-силатрана на меристемные клетки высших растений / М.Г. Воронков, Р.Н. Платонова, P.A. Сваринская, Н.И. Карпова, В.М. Дьяков // Докл. АН СССР. 1978.- Т.242, №6. С. 1407-1410.

31. Воронков М.Г. Синтез гетероатомных органических соединений из хлор-производных этилена / М.Г. Воронков, А.Н. Мирскова, Г.Г. Левковская // Докл. АН. 2002. - Т.386, №3. - С.411-414.

32. Головко Т.К. Дыхание растений (физиологические аспекты) / Т.К. Головко // СПб.: Наука, 1999. 204с.

33. Гудков И.Н. Кинетика клеточного цикла на начальных фазах развития растений / Под ред. И.Н. Гудкова // Сб. научных трудов: Клеточный цикл растений в онтогенезе. Киев: Наукова думка. - 1988. - С.5-16.

34. Гуревич К.Г. Закономерности и возможные механизмы действия-сверхмалых доз* биологически активных веществ / К.Г. Гуревич // Вестн. Моск. Универ-та. Сер:2. Химия. - 2001. - Т.42, №2. - С. 131-134.

35. Деева В.П. Применение регуляторов роста для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. — Минск.: Наука и техника, 1986. — С.26-33.

36. Добровольский В.В. Химия-земли / В.В. Добровольский — М.: «Просвещение», 1988.- 184 с.

37. Дьяков В.М. Средства защиты растений на основе органического кремния / В.М. Дьяков, C.B. Логинов, С.А. Жарикава, Г.В. Чупрова, Л.И. Слуцкий // Тез. докл. Всерос. конф. «Кремнийорганические соединения: Синтез, свойства, применения» М. 1999. - С. 179.

38. Дьяков В.М. Использование соединений кремния в сельском хозяйстве /

39. B.М. Дьяков, В.В. Матыченков, Е.А. Чернышев, Я.М. Амосова М.: НИИТЭХим, 1990. - 32 с.

40. Дьяков В.М. Кремний в жизни и науке // Новое в жизни, науке, технике М: Знание. 1989. - №12. - С.14-23.

41. Дьяков В.М. Регуляторы роста растений / В.М. Дьяков, Ю.С. Корзинни-ков, В.В. Матыченков М.: Агропромиздат, 1990. - С.52-62.

42. Ершова В.Л. Применение регуляторов роста растений в сельскохозяйственном производстве / В.Л. Ершова, В.И. Долготер, Т.Ю. Лебедева и др. // М.: Агропромиздат. 1985. - С.55.

43. C.Г. Фаттахов //Биологические мембраны. — 2010. Т27, №3. - С.256-261.

44. Иванов В.Б. Клеточный анализ кривых роста корней при различных воздействиях / В.Б. Иванов // Физиол. растений. 1971. - Т. 17, № 2. - С.348-357.

45. Икрина A.M. Регуляторы роста и развития растений / A.M. Икрина, А.М Колбин. М.: Химия. - 2005. - 471 с.

46. Казакова В.Н. Перспективные регуляторы роста / В.Н. Казакова, Ю.А. Вяткин, Э.Г. Полиевктова // Химия в сельском хозяйстве. 1986. - №8. — С.34-36.

47. Казимировская В.Б. 1-(хлорметил)силатран как регулятор функциональной активности соединительной ткани // В.Б. Казимировская, В.М. Дьяков, М.Г. Воронков // Хим.-фарм. журн. - 2001. - Т.35, № 9. - С.3-4.

48. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / В.А. Ковда М.: Наука, 1985.-265с.

49. Козьмина JIM. Регуляторы роста растений / под ред JI.M. Козьмина М.: Агропромиздат, 1990. - 185с.

50. Колесников М.П. Формы кремния в растениях / М.П. Колесников // Успехи биологической химии. 2001. - Т.41. - С.302-332.

51. Колесников М.П. Химия природных соединений / М.П. Колесников, В.К. Гинс В.К. // Химия природных соединений. 1999. - №5. - С.592-597.

52. Колесникова О.П. Трекрезацин как модулятор гемо- и иммунопоэза / О.П. Колесникова, О.Т. Кудаева, Т.Г. Сухенко, B.JI. Лимонов, В.А. Козлов и др. // Докл. АН. 2003. - Т.391, №3. - С.410-412.

53. Колесниченко A.B. Белки низкотературного стресса растений / A.B. Ко-лесниченко, В.К.Войников. Иркутск: Арт-пресс, 2003. - 196с.

54. Корзинников Ю.С. Модификация адаптационных свойств сельскохозяйственных растений с помощью адаптогенов /Ю.С. Корзинников, В.М. Дьяков //Вестн.с.-х. науки. 1991. -№ 7. - С. 145-147.

55. Корзинников Ю.С. Регуляторы роста растений / Ю.С. Корзинников, В.М. Дьяков, В.Н. Казакова. ВИР. Л., 1989. - С. 118-121.

56. Косаювська I.B. Вплив юшзуючого опромшення на життед1яльшсть рос-лин / I.B. Косаювська, Н.В. Гудкова // Укр. ботан. журн. 2002. - Т.59, № 3. - С.246-250.

57. Кузнецов В.В. Синтез белков теплового шока и их вклад в выживание интактных растений огурца при гипертермии /В.В. Кузнецов, Н.В. Ста-ростенко // Физиология растений. 1994. - Т.41, №2. - С.374-380.

58. Кузнецов В.В. Физиология растений /В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. -М.: Высшая школа, 2005. 736 с.

59. Кулаева О.Н. БТШ и устойчивость растений к стрессу / О.Н. Кулаева // Соросовский оброзоват. журнал. 1997. - №2. - С.5-13.

60. Кулаева О.Н. Стрессовые белки растений / О.Н. Кулаева, Т.П. Микулович,

61. B.А. Хохлова // Современные проблемы биохимии. М.: Наука, 1991.1. C.174-190.

62. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита / В.И. Кулинский // Соросовский образовательный журнал. — 1999. №1. - С.2-1.

63. Куперман И.А. Дыхательный газообмен как элемент продукционного процесса растений / И.А.Куперман, Е.В.Хитрово. Новосибирск, 1977. -183 с.

64. Ладыженская Э.П. Влияние меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафен) на ростовые процессы и функционирование цитоплазматической мембраны / Э.П. Ладыженская // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. - №2. - С.246-251.

65. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин // М: Высшая школа, 1980. 294 с.

66. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. М.: Высшая школа, 1973. - 343 с.

67. Лозовская Е.Р. Тепловой шок у дрозофилы и регуляция активности генома / Е.Р. Лозовская, A.B. Левин, М.Б. Евгенов // Генетика. -1982. №18. -С. 1749-1762.

68. Лосева JLH. Физиологические механизмы адаптивных реакций растений / Л.Н. Лосева, F.C. Климентьева // Казань: Изд-во Казанского университета.1987. -С.67-79.

69. Лукаткин A.C. Холодовое повреждение; теплолюбивых растений и окислительный стресс. Саранск: Изд-во Мордов.Ун-та. - 2002. - 208с.

70. Макарова Л.Е. Температурная зависимость влияния триэтаноламина и силатранов на рост проростков гороха / Л.Е. Макарова, М.Г. Соколова, Г.Б. Боровский, A.M. Шигарова и др. // Агрохимия. 2009. - №1. - С. 1-6.

71. Матыченков В.В. Влияние кремниевых удобрений на растение и почву /

72. B.В. Матыченков, Е.А. Бочарникова, Я.М. Амосова // Агрохимия. 2002.2. С.86-93.

73. Меньшикова Е.Е. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных процессов / Е.Е. Мёныцикова, H.A. Зенков // Успехи совр. биол. 1993. - Т. 113, №4.1. C.442-455.

74. Мерзляк М.Н. Активированный кислород и окислительные процессы в мембранах растительной »клетки / М.Н. Мерзляк // Итоги науки и техники. Сер. Физиология растений. М.: ВИНИТИ; 1989: - Т.6. - 167 с.

75. Муромцев Г.С. Физиологические механизмы действия ретардантов / С.Г. Муромцев, A.B. Кокурин, 3:Н. Павлова // Сельскохозяйственная биология.1985. — №5. С. 112-115.

76. Наградова H.K. Внутриклеточная регуляция формирования нативной пространственной структуры белков / Н.К. Наградова // Соросовский образовательный журнал. 1996 - №7. - С. 10-18.

77. Назаров А.Г. Биогеохимические циклы в биосфере / Под ред. А.Г. Назарова // Материалы VII Пленума СКОПЕ. Москва, 15-22 ноября, 1974. - М., -356 с.

78. Недосугова JI.B. Сравнительная оценка эффективности биофлавоноидов Диквертина и Танакана в комплексной терапии СД типа 2 / JI.B. Недосугова, А.К. Волкова, И.А. Рудько, A.A. Кубатиев и др.// Клиническая фармакология и терапия 2000. - №4. - С.65-67.

79. Озернюк Н.Д. Механизмы адаптаций / Н.Д. Озернюк. М.: Наука, 1992. — 272 с.

80. Панасенко О.О. Структура и свойства малых белков теплового шока / О.О. Панасенко, М.В. Ким, Н.Б. Гусев // Успехи биолог, химии 2003. -43, № 1. — С.59-98.

81. Пескин A.B. Взаимодействие активного кислорода с ДНК / A.B. Пескин // Биохимия. 1997. - №12. - С. 1571-1578.

82. Писарский Ю.Б. О механизме мембранстабилизирующего действия 1-(хлорметил)силатрана / Ю.Б. Писарский, В.Б. Казимировская, М.Г. Воронков // Докл. АН. Т.293, №3. - 1987. - С.724-727.

83. Платонова Р.Н. Влияние трис-(2-осиэтил)-аммониевых солей ароксиук-сусных кислот на меристемные клетки / Р.Н. Платонова, М.Г. Воронков, В.П. Ольховенко, В:М. Поляченко и др. // Докл. АН СССР. - 1976. - Т.226,^ №6. - С.1433-1435.

84. Пятыгин С.С. Стресс у растений: физиологический подход / С.С. Пятыгин // Журн. общ. биологии. 2008. - Т.69, №4. - С.294-298.

85. Регистр лекарственных средств России. М. Информхим,- 1995. - С.487.

86. Родченко О.П. Влияние низкош положительной температуры на рост и содержание белкового азота в клетках корня кукурузы / О.П. Родченко, Э.А. Маричева // Физиол. растений. 1973. - Т.20, вып.З. - С.297-602.

87. Сагатов З.С. Энергетический баланс при дыхании листьев гороха в условиях субкритических температур / З.С. Сагатов, В.Н. Жолкевич // Доклады АН СССР. 1980. - Т.253, №3. - С.765-768.

88. Саляев Р.К. Выделение и очистка вакуолей и вакуолярных мембран из клеток растений / РТС. Саляев, В.Я. Кузеванов, С.Б. Хаптагаев, В.Н. Ко-пытчук // Физиология растений. 1981. -Т. 28, № 6. - С.1295-1305.

89. Самсонова Н.Е. Кремний в почве и растениях / Н.Е. Самсонова // Агрохимия. 2005. - № 6. - С.76-86.

90. Селье Г. На уровне целого организма / Г. Селье. М.: Наука, 1972. - 122с.

91. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме / Г. Селье. М.: Медгиз, 1960.-254 с.

92. Селье Г. Стресс без дистресса / Г. Селье. — М.: Прогресс, 1982. 125 с.

93. Семихатова O.A. Определение скорости фосфорилирования для оценки изменений энергетики дыхания при повышенной температуре / O.A. Семихатова, И.А. Далецкая // Физиол. растений. 1974. - Т.21, вып.1. -С.121-125.

94. Семихатова O.A. Физиология дыхания растений: Учеб. пособие / O.A. Семихатова, Т.В. Чиркова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2001. - 224 с.

95. Скулачев В.П. Влияние окислительного стресса на органеллы клетки /

96. B.П. Скулачев // Соросов, образ, журн. 1996. - Т.29. - С.709-718.

97. Скулачев В.П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода / В.П. Скулачев // Соро-совский образовательный журнал. 2001. - Т.7, №6. - С.4-10.

98. Тарчевский И.А. Метаболизм растений при стрессе (избранные труды) / И.А. Тарчевский Казань: Фэн, 2001. - 448 с.

99. Троязыков Д.Д. Урожайность посевов яровой мягкой пшеницы в условиях засухи под влиянием регуляторов роста / Д.Д. Троязыков, Е.К. Гаврилов, Ю.С. Корзинников // Сельскохозяйственная биология. 2004. - №3.1. C.106-108.

100. Трушанов A.A. Изготовление в лабораторных условиях закрытого полярографического электрода Кларка /A.A. Трушанов // Руководство по изучению биологического окисления полярографическим методом / Отв. ред.: Франк Г.М. М.: Наука, 1973. - С.73-79.

101. Тыщенко В.П. Основы физиологии насекомых / В.П. Тыщенко Л., 1976. - Том 1. - 363 с.

102. Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к стрессам / Г.В. Удовенко // Физиология и биохимия культ, растений 1979. - Т. 11, № 2. - С.99-107.

103. Урманцев Ю.А. Проблема специфичности и неспецифичности ответной реакции растений на повреждающее воздействие / Ю.А. Урманцев, Н.Л. Гудсков // Журн. общ. биологии. 1986. - Т.46, №3. - С.337-349.

104. Устинова Н.Г. Биологические свойства синтетического биостимулятора крезацин и некоторые возможности его использования / Н.Г. Устинова, А.Б. Скорнякова, В.Н. Котов. — Сб.: Пути интенсификации продуктивности крупного рогатого скота. 1984. - С.41-46.

105. Фаттахов С.Г. Влияние мелафена на рост и энергетические процессы растительной клетки / С.Г. Фаттахов, Н.Л. Лосева, А.И. Коновалов, B.C. Резник, А.Ю. Алябьев, Л.Х Гордон, В.И. Трибунских // ДАН. 2004. -Т.39Ф.-С. 127-129.

106. Ханходжаева Д.А. Влияние крезацина на рост, развитие и продуктивность растений хлопчатника / Д.А. Ханходжаева, М.Г.Воронков // Докл. РАН. -1993. Т.331, № 1. - С.124-126.

107. Хлебович В.В. Акклимация живых организмов / В.В. Хлебович. Л.: Наука, 1981.- 135 с.

108. Хочачка П. Биохимическая адаптация: Пер. с англ. / П. Хочачка, Дж. Сомеро.- М;: Мир, 1988. 568 с.

109. Хочачка П. Стратегия биохимической адаптации: Пер. с англ. / П. Хочачка, Дж. Сомеро. М.: Мир, 1977. - 400 с.

110. Чиркова Т.В. Клеточные мембраны и устойчивость растений к стрессовым воздействиям // Соросов, образ, журн. 1997. — № 9. - С.12-17.

111. Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений / Т.В. Чиркова. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2002. - 458 с.

112. Шевелуха B.C. Регуляторы роста растений в сельском хозяйстве / B.C. Шевелуха, В.М. Ковалёв, Л.Г. Груздев, И.К. Блиновский // Вест, с/х науки. -№9. 1985. - С.57-65.

113. Шевелуха B.C. Защитная функция картолина при выращивании ячменя при неблагоприятных условиях / B.C. Шевелуха, Г.Н. Шанбанович, Л.С. Тальчук, Д.К. Гесь, З.Я. Серова // Регуляторы роста растений. Москва: Агропромиздат. - 1990. - С.45-52.

114. Штильман М.И. Полимеры в биологически активных системах / М.И. Штильман // СОЖ. 1998. -№5. - С.48-53.

115. Эпштейн О.И. Сверхмалые дозы / О.И. Эпштейн М.: Издательство РАМН, 2008.-336 с.

116. Altschuler М. Heat shock proteins and effects of heat shock in plants / M. Altschuler, J.P. Mascarenhas // Plant Mol. Biol. 1982. -УЛ.- P.103-115.

117. Arrigo A.P. Small stress proteins: Chaperones that act as regulators of intracellular redox state and programmed cell death / A.P. Arrigo // Biol. Chem. -1998. V.379, №1. — P. 19-26.

118. Banzet N. Accumulation of small heat shock proteins, including mitochondrial Hsp 22, induced by oxidative stress and adaptive response in tomato cells / N.

119. Banzet, C. Richaud, Y. Deveaux et al. // Plant J. 1998. -V.13, №4. - P.519-527.

120. Basha E. Chaperone activity of cytosolic small heat shock proteins from wheat / E. Basha, G.J. Lee, B. Demeler, E. Vierling // Eur. J. Biochem. — 2004. — 271. — P.1426-1436.

121. Battaglia V. Oxidative stress is responsible for mitochondrial permeability transition induction by salicylate in liver mitochondria / V. Battaglia, M. Salvi, A. Toninello // J. Biol. Chem. 2005. - V.280, № 40. - P.33864-33872.

122. Beckman R.P. Interaction of HSP 70 with newly synthesized proteins: implications for protein folding and assembly / R.P. Beckman, L.A. Mizzen, W. Welch // Science. 1990. - V.248. - P.850-854.

123. Bose S. Chaperone function of Hsp 90- associated proteins / S. Bo'se, T. Weikl, H. Begl, J. Büchner// Science. 1996.-276. - P. 1715-1717.

124. Boston R.S. Molecular chaperones and protein folding in plants / R.S. Boston, P.V. Vittanen, E. Vierling // Plant Mol. Biol. 1996. - V.32, №1-2. - P.191-222.

125. Brookes P.S. Calcium, ATP, and ROS: a mitochondrial love-hate triangle / P.S. Brookes, Y. Yoon, J.L. Robotham et al. // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2004. - V.287. - P.817-833.

126. Buchner J. Hsp90 — a holding for folding / J. Büchner // Trends Biochem. Sci.-1999.-V. 24. -P.136-141

127. Burholt D.R. Quantitative thermal-induced changes in growth and cell population kinetics of Helianthus roots / J. Van't Hof, D.R. Burholt // Amer. J. Bot. -1971. V.58, № 5. - P.386-393.

128. Burke J.J. Crop-specific thermal kinetic windows in relation to wheat and' cotton biomass production / J.J. Burke, J.R. Mahan, J.L. Hatfield // Agron. J. -1998.-V. 80. -P.553-556.

129. Carratu L. Membrane lipid*Pertubation modifies the set point-of the temperature of heat shock response in yeast / L. Carratu, S Francescheiii, C.L Pardini, G.S

130. Kobayashi, I. Horvath, L. Vigh, B. Maresca // Proc. Nat. Acad. ci. USA. -1996. V.93. - P.3 870-3875.

131. Cheng M.Y. Mitochondrial heat-shock protein HSP 60 is essential for assembly of proteinas imported into yeast mitochondria / M.Y. Cheng, F.-U Hartll, J. Martin et al. // Nature. 1989. - V.337. - P.620-625.

132. Chou M. Thermotolerance of isolated mitochondria associated with heat shock proteins / M. Chou, Y.-M. Chen, C.-Y. Lin // Plant Physiol. 1989. - V.89. -P.617-621.

133. Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function / W. Droge //Physiol. Rev. 2002.- V.82. - P.47-95.

134. Ellis R.J. Molecular chaperones / R.J. Ellis, S. van der Vies // Annu. Rev. Biochem.- 1991.- V.60.- P.321-347.

135. Epstein E. Silicon / E. Epstein // Plant Physiol.and Plant Mol. Biol. 1999. -V.50. - P.641-664.

136. Epstein E. The anomaly of silicon' in plant biology / E. Epstein // Proc. Nat. Acad. ci. USA. 1994.- V.91.- P. 11-17.

137. Feder M. Heat shock proteins, molecular chaperonnes, and stress response.: Evolutionary and Ecological Physiology / M. Feder, E. Hofmann, E. Gretchen // Annu. Rev. Physiol. 1999.- V.61.- P.243-282.

138. Feder M. Hsp70 and larval thermotolerance in Drosophila melanogaster: how much is enough and when is more too much? / M. Feder, R. Krebs // Insect Physiology. 1998. - V. 44. - P. 1091 -1101.

139. Ferri K.F. Organelle-specific initiation of cell death pathways / K.F. Ferri, G. Kroemer // Nature Cell Biol. 2001. - V.3. - P.55-263.

140. Feudis F. Advanas in Ginkgo biloba Extract research / F. Feudis // Elsevier. Paris, 1997. -V.6.- P. 132-134.

141. Frova C. Heat shock proteins during pollen development in maize / C. Frova, G. Taramino, G. Binelli // Develop. Genet. 1989. - V.10. - P.324-332.

142. Frydman J. Folding of newly translated proteins in vivo: the role of molecular chaperones / J. Frydman // Annu. Rev. Biochem. 2001. - V.70. - P.603-647.

143. Glover J.R. Hsp 104, Hsp 70 and Hsp 40: a novel chape- rone system that rescues previously aggregated proteins / J.R. Glover, S. Lindquist // Cell.1998.-V.94.- P.73-82.

144. Gorman A.M. Antioxidant-mediated inhibition of the heat shock response leads to apoptosis / A.M. Gorman, B. Heavey, E. Creagh et al. // FEBS Letters.1999.- V.445. P.98-102.

145. Guy C. The organization and evolution of the spinach stress 70 molecular chaperone gene family / C. Guy, Q.B. Li // Plant Cell. 1998. - V.10. -P.539-556.

146. Hartl F.U. Molecular chaperones in cellular protein folding / F.U. Hartl // Nature.- 1996.- V.381.-P.571-580.

147. Haucke V. Import of proteins into mitochondria and chloroplasts / V. Haucke, G. Schatz // Trends in Cell Biol. — 1997. — V.7, № 3. — P. 103-106.

148. Kimpel J.A. Heat shock in plants / J.A. Kimpel, J.L. Key // Trends in Biochem. Sci. — 1985. — V. 10, № 9. — P.353-357.

149. Lee G.J. A small heat shock protein stably binds heat-denatured model substrates and can maintain a substrate in a folding-competent state / GJ. Lee, A.M. Roseman, H.R. Saibil, E. Vierling // EMBO J. 1997. - V.16. -P.659-671.

150. Lee G.J. A small heat shock protein cooperates with heat shock protein 70 systems to reactivate a heat-denatured protein / G.J. Lee, E. Vierling // Plant Physiol. 2000.- V.122, №1. - P.189-198.

151. Li P. Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1 / caspase-9 complex initiates an apoptotic protease cascade / P. Li, D. Nijhawan, I. Budi-hardjo et al.//Cell. 1997.- V.91.- P.479-489.

152. Linder R.A. The interaction of molecular chaperon, a-crystallin with motten globule states of bovine a- lactalbumin / R.A. Linder, A. Kapur, J.A. // J. Biol. Chem.- 1997.- V.272. P.27722-27729.

153. Lindquist S. The heat shock proteins / S. Lindquist, E.A. Craig // Ann. Rev. Genet.- 1988.- V.22. P.631-677.

154. Lindquist S. The heat shock response / S. Lindquist // Ann. Rev. Biochem. 1986.- V.45. P.39-72.

155. Lowry, O.H. Protein measurement with the folin phenol reagent / O.H. Lowry, N.J. Rosebrough, A.L. Farr et al. // J. Bioli Chem. 1957. - V. 193. - P.265-275.

156. Ma O.F Silicon as a beneficial element for crop plants, in silicon in'agriculture / J.F. Ma, Y. Miyake, E. Takahashi // Elsevier Science, Amsterdam: 2001. -P.17-39.

157. Maciel, E.N. Oxidative stress in Ca~ -induced membrane permeability transition in brain mitochondria / E.N. Maciel, A.E. Vercesi, R.F. Castilho // J. Neu-rochem. 2001. - V.79. - P. 1237-1245.

158. McMullin T. Highly consereved mitochondrial protein is structurally related to the protein encoded by the E. coli groEL gene / T. McMullin, R.L. Hellberg // Mol. Cell Biol. — 1988. — V.8. — P.371-380.

159. Miernyk J.A. Protein folding in the plant cell / J.A. Miernyk // Plant. Physiol. -1999.- V.121. P.695-703.

160. Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance / R. Mittler // Trend Plant Sci. 2002. - V.7. - P.405-410.

161. Mogelsvang S. Protein folding and transport from endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus in plants / S. Mogelsvang, D.J. Simpson // J. Plant Physiol. -1998.- V.153, №1. P.1-15.

162. Morimoto P.I. The heat shock response: regulation and function of heat-shock proteins and molecular chaperones / P.I. Morimoto, M.P. Kline, D.N. Bimston, J.J. Cotto // Essay Biochem. 1997.- V.32. - P.17-29.

163. Neumann D. Heat shock and other stress response systems of plants / D. Neumann, L. Nover, B. Parthier et al. // Biologischer Lentralbatt. 1989. - V.108.- P.l-115.

164. Nover L. Cytoplasmic heat shock granules are formed from precursor particles and are associated with a specific set of mRNAs / L. Nover, K.D. Scharf, D.Neumann//Mol. Cell Biol.- 1989.- V.9: P.1298-1308.

165. Nover L. Synthesis,.modification and structural binding of heat-shock proteins in tomato cell cultures / L. Nover, K.D. Scharf // Evol. Biochem. 1984. -V.139. - P.304-313.

166. Nover L. Formation of cytoplasmic heat shock granules in tomato cell cultures and leaves / L. Nover, K.-D. Scharf, D. Newmann // Mol. Cell. Biol. 1983. -V.3.* — P. 1648-1655.

167. Oh HJ. Hsp 110 protects heat-denaturated and confers cellular thermoresis-tance / HJ. Oh, X. Chem, J.R. Subject // J. Biol. Chem. 1997. - V.272. -P.636-640.

168. Papa S. Reactive oxygen species, mitochondria, apoptosis and aging / S. Papa, V.P. Skulachev // Mol. Cell. Biochem. 1997.- V.174.- P.305-319.

169. Pigliucci M. How organisms respond to environmental changes: from pheno-types to molecules (and vice versa) / I. M. Pigliucci // Trends Ecol. Evol. — . 1996.- V.ll.- P.168-173.

170. Queitsch C. Heat shock protein 10 plays a crucial role in thermotolerance in Arabidopsis / C. Queitsch, S.-W Hong, E. Vierling, S. Lindquist // Plant Cell.2000. — V. 12. — P.479-492.

171. Sachs M.M. Alteration of gene expression during environmental stress in plants / M.M. Sachs, T.-H.D. Ho. // Ann. Rev. Plant Physiol. — 1986. —N31. — P.363-392.

172. Sangster A. G. Studies of opaline silica deposits in the leaf of Sieglingia de-cumbens L. 'Bernh.' using the scanning electron microscope // Ann. Bot. — 1968. — V.32. — P.237-240.

173. Schild L. Oxidative stress is involved in the permeabilization of the inner membrane of brain mitochondria exposed to hypoxia/reoxygenation and low micromolar Ca2+ / L. Schild, G. Reiser // FEBS Lett. 2005. - V.272. - P.3593-3601.

174. Schirmer E.C. Subunit interactions in- fluence the biochemical properties of Hsp 104 / E.C. Schirmer, D.M. Ware, C. Queitsch et. al. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. — 2000. — V.98, №3. — P.914-919.

175. Schlesinger MJ. Heat shock: from bacteria to man / M.J. Schlesinger, M. Ashburner, A. Tissieres. — New York: Cold Spring Harbor Lab. Press 1982.115 p.

176. Singer S.J. The fluid, mosaic model of the structure of cell'membranes / S.J*. Singer, G.L. Nicolson // Science. 1972. - V. 175. - P.720-731.

177. Tan-guay R.M. Genetic regulation during heat shock and function of heat-shock proteins: a review / R.M: Tan-guay // Can. J. Biochem. Cell Biol. 1983. — V.61.- P.387-395.

178. Vierling E. Specific heat shock proteins are transported into chloroplasts / E. Vierling, M.L. Mishkind, G.W. Schmidt, J.L. Key // Proc. Nat. Acad. ci. USA. 1986.- V.83. - P.361-365.

179. Vierling E. The roles of heat shock proteins in plants / E. Vierling // Ann. Rev. Plant Physiol, and Plant Mol. Biol. 1991. - V.42. - P.579-620.

180. Vigh, L. Membrane-regulated stress response: a theoretical and practical approach / L. Vigh, Z. Torok, G. Balogh, A. Glatz, S. Piotto, I. Horvath // Adv. Exp. Med. Biol. 2007.- V.594. - P.l 14-131.

181. Vigh L. Does the membrane's physical state control the expression of heat shock and other genes? / L. Vigh, B. Maresca, J.L. Harwood // Trends Biochem. Sci. 1998. - V.23. -P.369-374.

182. Voronkov M.G. Silatranes / M.G. Voronkov, V.M. Dyakov, S.V Kirpichenko // Organometal. Chem- 1982. V.233, № 1. - P. 1-147.

183. Wang W. Role of plant heat-shock proteins and molecular chaperones in the abiotic stress response / W. Wang, B. Vinocur, O. Shoseyov, A. Altman // TRENDS in Plant Science. 2004. - V.9. - P.244-252.

184. Waters E.R. Evolution, structure and function of the small heat shock proteins in plants / E.R. Waters, G.J. Lee, E. Vierling // J. Exp. Bot. 1996. - V.47, №296. - P.325-338.

185. Winston G.W. Oxidants and antioxidants in aquatic animals / G.W. Winston // Сотр. Biochem. physiol. 1991. - V.lOO с, № 1. - P.173-176.

186. Wiseman H. Damage to DNA by reactive oxygen and nitrogen species: Role in inflammatory disease and progression to cancer / I H. Wiseman, B. Halliwell // J. Biochem.- 1996. — №1. P. 17-29.

187. Xiao C.-M. High temperature induced thermotolerance in pollen tubes of Tra-descantia and heat-shock proteins / C.-M. Xiao, J.P Mascarenhas // Plant Physiol. 1985. - V.78. - P.887-890.

Информация о работе

Шигарова, Анастасия Михайловна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2010
ВАК 03.01.05

Диссертация

Влияние триэтаноламина и его производных на рост и термотолерантность растений - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы