Modificarea paternului polipeptidic în procesul de formare şi germinare a seminţelor de măr / martie / 2005 / Teze / CNAA

CNAA / Teze / 2005 / martie /

Modificarea paternului polipeptidic în procesul de formare şi germinare a seminţelor de măr

Autor:	Vitalie Samoil
Gradul:	doctor în biologie
Specialitatea:	03.00.04 - Biochimie
Anul:	2005
Conducător ştiinţific:	Alexandru Dascaliuc doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Genetica, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor
Instituţia:
CSS:

Statut

Teza a fost susţinută pe 31 martie 2005 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 21 aprilie 2005

Autoreferat

– 0.52 Mb / în română

Adnotare

Scopul cercetărilor noastre rezumă în studierea particularităţilor proceselor de acumulare şi hidroliză a proteinelor în scopul determinării legăturilor corelative posibile cu procesele de instalare şi eliminare a stării de dormitare la seminţele de măr. În acest scop a fost studiată capacitatea germinativă a seminţelor imature de măr (Malus domestica Borkh., soiul Slava pobediteleam) pe parcursul perioadei de formare şi maturizare. Aproximativ 60% din seminţele extrase din fruct în ziua a 39-45-a după înflorire au manifestat capacitate germinativă în condiţii in vitro, fără a fi prealabil supuse stratificării. Începând cu această perioadă şi până la maturizarea completă, seminţele nu au demonstrat capacitate germinativă fără a fi supuse stratificării.

În perioada de trecere de la maturitatea morfologică a embrionului la cea de maturare fiziologică a seminţei (39-45-a zi) are loc diminuarea cantităţii relative a polipeptidelor cu MMR 44, 46 kDa şi apariţia polipeptidei cu MMR 28 kDa. Modificări similare ale polipeptidelor au loc şi în timpul dobândirii capacităţii germinative a seminţelor mature pe parcursul stratificării. În ambele cazuri aceste schimbări însoţesc dobândirea capacităţii germinative a seminţelor. Profunzimea schimbării conţinutului polipeptidelor variabile (28, 44 şi 46 kDa) în timpul maturizării seminţelor (în perioada când ele demonstrează capacitatea de a germina fără a fi stratificate) este mult mai mică decât cea depistată în timpul stratificării. Sporirea conţinutului polipeptidei cu MMR 28 kDa marchează începutul dobândirii capacităţii germinative a seminţelor imature şi a celor în curs de stratificare. Diminuarea conţinutului componentei de 28 kDa marchează iniţierea stării de dormitare a seminţelor pe parcursul maturizării şi atingerea capacităţii germinative maxime a seminţelor stratificate. Aceasta demonstrează legătura dintre intensitatea proceselor de degradare a proteinelor şi capacitatea germinativă a seminţelor.

Atât pe parcursul maturizări, cât şi în timpul stratificării seminţele dobândesc capacitate germinativă concomitent cu modificarea sarcinii electrice intrinseci a unor polipeptide. Aceasta, conform afirmaţiilor ale unor autori, are loc datorită scindării unor aminoacizi bazici de la capătul polipeptidelor respective. Dobândirea capacităţii germinative a seminţelor este însoţită de modificări profunde a spectrului polipeptidic, care are loc, atât în urma schimbării masei moleculare, cât şi a punctului izoelectric. Aceste schimbări se datorează modificărilor conţinutului şi activităţii proteazelor.

A fost demonstrată majorarea activităţii proteolitice în extractele proteice din axii embrionari ai seminţelor prelevate în a 39-42-a zi după înflorire. Tocmai în această perioadă seminţele imature manifestă capacitate germinativă fără a fi stratificate. Dobândirea capacităţii germinative a seminţelor mature pe parcursul stratificării are loc concomitent cu diminuarea activităţii proteolitice maxime, precum şi diminuarea timpului necesar pentru atingerea valorii maxime a vitezei reacţiilor de hidroliză.

Rezultatele obţinute în urma introducerii procedeelor de stratificare comparativă a seminţelor în fruct, în nisip (stratificare clasică), precum în fruct şi nisip consecutiv (stratificare combinată) susţin viziunea despre existenţa mai multor componente implicate în eliminarea stării de dormitare pe parcursul stratificării.

Cuprins

2. Revista literaturii

2.1. Rolul proteinelor în instalarea şi menţinerea stării de dormitare a seminţelor
2.1.1. Proteine abundente a embriogenezei târzii (PAET)
2.1.2. Proteinele şocului termic (PŞT)
2.1.3. Proteinele plasmei membranare
2.1.4. Aquaporinele (AQPs)
2.1.5. Proteinele histonice
2.1.6 Rolul altor tipuri de proteine
2.2. Rolul altor macromolecule în instalarea şi eliminarea stării de dormitare a seminţelor
2.2.1. Lipidele şi metabolismul lor
2.2.2. Activitatea hidrolazelor în procesul de instalare şi eliminare a stării de dormitare
2.2.3. Rolul inhibitorilor proteici în menţinerea stării de dormitare a seminţelor
2.3. Rolul substanţelor fiziologic active în procesul de instalare şi menţinere a stării de dormitare
2.3.1. Acidul giberelic
2.3.2. Acidul abscizic
2.3.4. Acidul indolil acetic
2.3.5. Fenolii
2.4. Rolul factorilor genetici în determinarea fenomenului de dormitare

3. Materiale şi metode de cercetare

3.1. Materiale
3.1.1. Obiectul de studiu
3.1.2. Reactivii pentru electroforeză şi alte materiale
3.2. Metode şi procedee de cercetare
3.2.1. Cultivarea seminţelor imature în condiţii in vitro
3.2.2. Stratificarea seminţelor de măr în diferite condiţii
3.2.3. Metode biochimice de analiză a paternului polipeptidic
3.2.3.1. Extracţia şi purificarea proteinelor
3.2.3.2. Electroforeza unidimensională
3.2.3.3. Izoelectrofocusarea
3.2.3.4. Electroforeza bidimensională
3.2.3.5. Procesarea gelurilor
3.2.3.5.1. Fixarea proteinelor în gel
3.2.3.5.2. Colorarea şi decolororarea gelurilor
3.2.3.5.3. Uscarea şi compactarea gelurilor
3.2.3.5.4. Identificarea masei moleculare
3.2.3.5.5. Determinarea punctelor izoelectrice ale proteinelor51
3.2.4. Determinarea cantitativă a proteinelor 51
3.2.5. Determinarea activităţii sumare ale proteazelor
3.2.6. Prelucrarea statistică a datelor experimentale

4. Rezultate şi discuţii

4.1. Stabilirea perioadei de instalare a stării de dormitare în ontogeneza seminţelor de măr
4.2. Modificarea paternului polipeptidic pe parcursul maturizării seminţelor de măr
4.3. Repartiţia izoelectrică şi bidimensională ale polipeptidelor din axul embrionar al seminţelor de măr în perioada de maturizare şi stratificare
4.4. Modificarea paternului polipeptidic al seminţelor de măr sub acţiunea proteazelor
4.5. Modificarea activităţii proteolitice sumare în perioada de maturizare şi stratificare a seminţelor
4.6. Modificarea capacităţii germinative a seminţelor mature de măr sub acţiunea temperaturilor scăzute

Referenţi Oficiali

Iosif Vaintraub
doctor habilitat
Alexandru Rotaru
doctor habilitat, conferenţiar cercetător

Teze

Au fost elaborate 11 teze, inclusiv 1 de doctor habilitat. (la specialitatea dată)