name: Влияние бактериальных патогенов и мутуалиста на активность компонентов аденилатциклазной сигнальной системы и ее взаимосвязь с уровнем пероксида водорода в проростках гороха.
keyword_list: пероксид водорода Clavibacter sepedonicus Pseudomomas syringae pv. pisi Rhizobium leguminosarum bv vicia цАМФ аденилатциклаза аденилатциклазная сигнальная система
abstract: На начальных этапах азотфиксирующего симбиоза и бактериального патогенеза важную роль играют сигнальные события. По немногочисленным литературным данным, на ранних этапах бактериального патогенеза инициатором многих сигнальных событий в клетках растений является изменение уровня внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). В настоящем исследовании показано, что бактериальная адгезия на различных по степени сформированности волосков участках корней проростков гороха, определяется специфичностью бактерий (Rhizobium leguminosarum bv vicia, Pseudomomas syringae pv. pisi, Clavibacter sepedonicus) в отношении растения-хозяина. При этом активация компонентов аденилатциклазной сигнальной системы в участках корней проростков гороха под воздействием этих бактерий не зависит от интенсивности их адгезии. Также впервые показано влияние экзогенного цАМФ на изменения концентрации Н2О2 в корнях проростков гороха. В экспериментах с применением экзогенного Н2О2 впервые установлено, что избыток этой молекулы способен снижать активности как трансмембранной, так и «растворимой» аденилатциклаз в гомогенате корней проростков гороха, особенно интенсивно после предварительного воздействия R. leguminosarum bv viciae, Pseudomomas syringae pv. pisi или Clavibacter sepedonicus. По результатам проведенных исследований с привлечением литературных данных предложена схема взаимодействия аденилатциклазной и супероксидсинтазной сигнальных систем клеток корней гороха при воздействии азотфиксирующих и фитопатогенных бактерий.
  Цель настоящего исследования заключалась в изучении изменений в  активности компонентов аденилатциклазной сигнальной системы (трансмембранной и «растворимой» форм аденилатциклазы, уровня цАМФ) и концентрации Н2О2, а также взаимосвязи этих параметров в проростках гороха при взаимодействии с бактериальными патогенами и мутуалистом.
  Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
  1. Провести сравнительный анализ интенсивности адгезии R. leguminosarum bv. viciae /P. syringae pv. pisi/C. sepedonicus в участках корня проростков гороха, различающихся по степени сформированности волосков через 5, 15, 120 и 360 минут после инокуляции.
  2. Изучить влияние инокуляции R. leguminosarum bv. viciae/P. syringae pv. pisi/C. sepedonicus на концентрацию Н2О2, цАМФ и активность трансмембранной и  «растворимой» форм аденилатциклазы в различных участках корня проростков гороха и эпикотиле через 5, 15, 120 и 360 минут после инокуляции.
  3. Выявить взаимосвязь между изменением уровня внутриклеточного цАМФ и концентрацией Н2О2 в различных участках корня проростков гороха и эпикотиле при инокуляции R. leguminosarum bv. viciae/P. syringae pv. pisi/C. sepedonicus в течение 5 минут.
  4. Изучить влияние Н2О2 на изменение активности трансмембранной и «растворимой» форм аденилатциклазы из гомогената клеток корней проростков гороха после инокуляции
  R. leguminosarum bv. viciae / P. syringae pv. pisi/ C. sepedonicus. 
  Научная новизна исследования:
  Впервые показано, что бактериальная адгезия на различных по степени сформированности волосков участках корней проростков гороха, определяется специфичностью бактерий (Rhizobium leguminosarum bv vicia, Pseudomomas syringae pv. pisi, Clavibacter sepedonicus) в отношении растения-хозяина. При этом активация компонентов АСС в участках корней проростков гороха под воздействием этих бактерий
  не зависит от интенсивности их адгезии. Это подтверждается существенным возрастанием уровня цАМФ при инокуляции Clavibacter sepedonicus, несмотря на полное отсутствие адгезии данного патогена. Резкое повышение активности аденилатциклазы и уровня цАМФ при инокуляции только эффективным по азотфиксации штаммом Rhizobium leguminosarum bv viciae в участках корня, наиболее восприимчивых к ризобиальной инфекции, доказывает участие АСС в процессах формирования бобово-ризобиального симбиоза. Также впервые показано влияние экзогенного цАМФ на изменения концентрации
  Н2О2 в корнях проростков гороха. При искусственном снижении уровня цАМФ в корнях неинокулированных бактериями проростков гороха, концентрация Н2О2 возрастала. В то время как кратковременная инокуляция бактериальным мутуалистом или патогенами снижала уровень Н2О2 во всех участках корней. В экспериментах с применением экзогенного Н2О2 впервые установлено, что избыток
  этой молекулы способен снижать активности как трансмембранной, так и «растворимой» аденилатциклаз в гомогенате корней проростков гороха, особенно интенсивно после предварительного воздействия R. leguminosarum bv viciae, Pseudomomas syringae pv. pisi или Clavibacter sepedonicus. По результатам проведенных исследований с привлечением литературных данных предложена схема взаимодействия аденилатциклазной и супероксидсинтазной сигнальных систем клеток корней гороха при воздействии азотфиксирующих и фитопатогенных бактерий.
chairman_dissertation_council.name: Виктор
chairman_dissertation_council.surname: Войников
chairman_dissertation_council.patronymic: Кириллович
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель Института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор биологических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: J-7694-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004273577
chairman_dissertation_council.rinc_id: -
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Виктор
organization_supervisor.surname: Воронин
organization_supervisor.patronymic: Иванович
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.27.19
rubrics.name: Рост и культивирование микроорганизмов
rubrics.code: 34.31.37
rubrics.name: Биология и физиология культурных растений
rubrics.code: 34.31.27
rubrics.name: Рост и развитие растений
oecds.code: 01.06.QU
oecds.name: MICROBIOLOGY
oecds.code: 01.06.DE
oecds.name: PLANT SCIENCES
speciality_codes.name: Физиология и биохимия растений
speciality_codes.code: 1.5.21.
supervisors.fio: Ломоватская Л.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор биологических наук
supervisors.speciality_code: Физиология и биохимия растений
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Максимов И.В.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Физиология и биохимия растений
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Емельянов В.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Физиология и биохимия растений
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: СИФИБР СО РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1023801753612
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: СИФИБР СО РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1023801753612
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения