Doktorska disertacija
Molekulske spremembe abscizijskega območja listov in cvetov paradižnika
Ogledi: 4 | Prenosi: 0
Povzetek
Pri rastlinah etilen vpliva na veliko različnih celičnih procesov, med katerimi je tudi abscizija. Abscizija je proces, med katerim se rastline ločijo od svojih vegetativnih in reproduktivnih organov. Ločevanje celic in programirana celična smrt sta vključena v abscizijo, oba procesa pa sta pod vplivom etilena. Kljub temu časovni in prostorski vzorec poteka molekularnih dogodkov med abscizijo ostaja neznan.
V naši raziskavi smo opazovali izražanje dveh paradižnikovih genov ACO, LeACO1 in LeACO4, ki kodirata zadnji encim v sintezni poti etilena, 1-aminociklopropan-1-karboksilat oksidazo, skupaj z izražanjem drugih genov, vključenih v ločevanje celic in programirano celično smrt, v prvih dvanajstih urah po indukciji abscizije. Poleg izražanja smo s pomočjo laserske mikrodisekcije določili tudi njihovo lokacijo v specifičnih celičnih plasteh, ki sestavljajo abscizijsko cono paradižnikovega cvetnega peclja.
Izražanje obeh genov ACO je bilo omejeno na prevodno tkivo cvetnega peclja. Kljub enakomerni porazdelitvi izražanja LeACO4 v vseh analiziranih celičnih plasteh se je LeACO1 izražal predvsem v zunanjih delih abscizijske cone, tako proksimalno kot distalno. Pokazali smo, da se po indukciji abscizije protein ACO1 sintetizira v floemskih celicah spremljevalkah in da se tam nahaja predvsem v citoplazmi.
Vzorce smo dodatno tretirali z 1-metilciklopropanom (1-MCP), kompetitivnim inhibitorjem delovanja etilena, ter jih analizirali osem ur po indukciji abscizije. Opazili smo tkivno specifične razlike v izražanju genov ter v občutljivosti procesov ločevanja celic in programirane celične smrti na etilen. Medtem ko je tretiranje z 1-MCP preprečilo ločevanje celic z inhibicijo izražanja poligalakturonaz, ki sodelujejo pri razgradnji srednje lamele, ni preprečilo pojavljanja različnih membranskih veziklov in drugih celičnih znakov programirane celične smrti.
Raziskava je tako nadgradila dosedanje znanje o absciziji in vlogi hormona etilena pri procesu ločevanja celic. Poleg tega bodo rezultati raziskave pomembno prispevali k širjenju znanja o mehanizmih uravnavanja in poteka abscizije ter omogočili razvoj biotehnoloških pristopov za prilagajanje tega procesa zahtevam pridelave rastlin.