ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР РАСТЕНИЙ (27.09.2012)

Автор: ГЮНТЕР Елена Александровна

Гюнтер Елена Александровна

Пектиновые вещества

клеточных культур растений

03.01.04 – биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Сыктывкар - 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Научные консультанты: академик РАН,

доктор химических наук, профессор

Оводов Юрий Семенович

доктор биологических наук, доцент

Попов Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор,

главный научный сотрудник ФГБУН

Института биохимии и физиологии растений

и микроорганизмов РАН.

Игнатов Владимир Владимирович

чл.-корр. РАН,

доктор химических наук, профессор,

заведующий лабораторией ФГБУН

Института органической и физической химии

им. А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН

Миронов Владимир Федорович

доктор биологических наук, профессор,

ведущий научный сотрудник ФГБУН

Казанского Института биохимии и

биофизики Казанского научного центра РАН.

Чиков Владимир Иванович

Ведущая организация: ФГБУН Институт физиологии растений РАН

Защита состоится «__» ________ 201_ г. в ___ ч. на заседании диссертационного совета Д.212.081.08 при ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского (Приволжского) федерального университета.

Автореферат разослан «___» ___________ 201_ г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор Абрамова З.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Пектиновые вещества относятся к большой группе гликаногалактуронанов и включают протопектин, пектиновые полисахариды (гомогалактуронан, рамногалактуронаны I и II (RG-I и RG-II), ксилогалактуронан и апиогалактуронан) и сопутствующие арабинаны, галактаны и арабиногалактаны (Оводов, 2009). Пектиновые вещества входят в состав клеточных стенок практически всех высших наземных и водных растений и выполняют важные биологические функции: обеспечивают ионный транспорт и водный режим, влияют на прорастание семян, рост и развитие растения, обеспечивают их засухоустойчивость и морозостойкость, выполняют защитную роль во взаимоотношениях растения с фитопатогенами (Mohnen, 2008; Оводов и др., 2009). Известно, что биологические функции и физиологическая активность растительных полисахаридов определяются особенностями их строения (Wagner et al., 1988; Roesler et al., 1991; Оводов, 2009).

Закономерности формирования пектиновых макромолекул в ходе биосинтеза и постсинтетической модификации в растительной ткани изучены недостаточно. Это связано, в первую очередь, со сложностью анализа клеточных стенок нативных растений, представляющих собой многокомпонентные и динамичные структуры (Горшкова, 2007). Как изучение процессов биохимического обеспечения функций клеточных стенок, так и получение физиологически активных и технически ценных пектиновых полисахаридов целесообразно проводить с использованием клеточных культур. Культура клеток растений, состоящая в основном из клеток с первичными клеточными стенками, представляет интерес как биологическая система, позволяющая прояснить процессы первичного метаболизма в культивируемых клетках, влияние на них трофических, гормональных и физических факторов, действие карбогидразных ферментов, выявить гены, участвующие в регуляции биосинтеза полисахаридов. Пектиновые вещества культур клеток частично изучены. В частности, гомогалактуронаны и RG-I клеточных стенок суспензионных культур явора (McNeil et al., 1984), риса (Thomas et al., 1989), криптомерии (Edashige and Ishii, 1996), картофеля (Pauly and Scheller, 2000), тополя (Kakegawa et al., 2000); RG-II и арабиногалактаны культур явора (McNeil et al., 1984), табака (Matoh et al., 2000) и др. Однако не известно, как отличаются пектины нативных растений и каллусных клеток. При незначительном количестве работ по сравнительному изучению пектиновых веществ культур клеток и нативных растений приводятся данные как о сходстве (Blaschek and Franz, 1983; Edashige and Ishii, 1996), так и о различиях в их составе (Stoddart et al., 1967; Wagner et al., 1988).


загрузка...