Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Estimarea modificărilor fiziologice și moleculare ale răspunsului defensiv în sistemul gazdăparazit (Helianthus annuus L. – Orobanche cumana Wallr.)


Autor: Tabără Olesea
Gradul:doctor în biologie
Specialitatea: 03.00.12 - Fiziologie vegetală
Anul:2020
Conducător ştiinţific: Maria Duca
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Instituţia: Universitatea de Stat Dimitrie Cantemir

Statut

Teza a fost susţinută pe 23 ianuarie 2020 în CSS şi se află în examinare la CNAA

Autoreferat

Adobe PDF document2.13 Mb / în română

Teza

CZU 581.2:[633.854.78:582.952.6](043.2)

Adobe PDF document 4.03 Mb / în română
137 pagini


Cuvinte Cheie

Helianthus annuus L., Orobanche cumana Wallr., rezistenţă nespecifică, mecanisme defensive post-atașament și post-haustoriale, interacțiunea gazdă-parazit, sistem de compatibilitate și incompatibilitate

Adnotare

Teza include introducere, patru capitole, concluzii generale şi recomandări, bibliografia din 328 de titluri, 103 de pagini de text de bază din 137 de pagini totale, 10 tabele, 33 de figuri. Rezultatele obţinute sunt publicate în 18 lucrări ştiinţifice.

Domeniu de studiu: 164.2 – Fiziologie vegetală Scopul lucrării: Elucidarea modificărilor fiziologice și moleculare asociate cu rezistență plantelor la atacul lupoaiei ca bază științifică de ameliorare și optimizare a tehnologiei de cultivare a plantelor de floarea-soarelui în Republica Moldova.

Obiectivele cercetării: Studiul histochimic privind fortificarea pereților celulari ai secțiunilor radiculare de floarea-soarelui în cadrul sistemelor de compatibilitate și incompatibilitate cu O. cumana; Evaluarea răspunsului defensiv prin estimarea activității unor enzime (fenilalanin amonia-liaza, superoxid dismutaza și ascorbat peroxidaza) la diferite etape de infestare artificială cu O. cumana; Estimarea cantitativă a expresiei genelor implicate în fortificarea pereților celulari, neutralizarea superoxidului și peroxidului; Analiza integrativă a parametrilor histologici, biochimici și moleculari, pentru validarea și evaluarea utilității acestora în strategiile de ameliorare.

Noutatea şi originalitatea ştiinţifică: S-a efectuat evaluarea amplă a modificărilor histologice (acumularea ligninei și calozei), biochimice (activitatea fenilalanin amonia-liazei, superoxid dismutazei și ascorbat peroxidazei) și moleculare (expresia unor gene implicate în fortificarea pereților celulari și sinteza enzimelor antioxidante) la genotipurile sensibile și rezistente de floarea-soarelui în condiții de infestare artificială cu lupoaie la cinci etape de dezvoltare a patogenului. În baza corelațiilor pozitive dintre expresia genelor, activitatea enzimatică și acumularea de metaboliți secundari, pentru prima dată s-a constatat declanșarea unor mecanisme comune implicate în fortificarea pereților celulari ca reacție defensivă a tuturor genotipurilor, exprimată temporar diferit. Rezistența la lupoaie a genotipului Favorit (gena Or6; rasa F) este asigurată de manifestarea timpurie a reacției de răspuns (35 zile) și menținerea homeostatică ulterioară a tuturor parametrilor investigați. Activarea mecanismelor din calea fenilpropanoidelor și glucanilor la genotipul PR64LE20 (rasa H) se constată mult mai târziu (67 zile) și este suplimentată de activitatea enzimelor antioxidante.

Rezultatele obținute care contribuie la soluționarea unei probleme științifice importante: constă în fundamentarea științifică a cunoștințelor actuale despre mecanismele nespecifice de rezistență a plantelor la infestarea cu holoparazite, în dinamică, ce a contribuit la formularea principiilor științifice ca bază a optimizării tehnologiei de cultivare a plantelor de floarea-soarelui în Republica Moldova, permițând valorificarea acestora în programele de ameliorare și de obținere a hibrizilor rezistenți prin utilizarea unor donori de gene de la genotipurile rezistente.

Semnificația teoretică: Studiul realizat reprezintă o bază metodologică fundamentală ce aprofundează cunoștințele despre mecanismele de rezistență ale plantelor de floarea-soarelui la lupoaie; fortificarea pereților celulari intru prevenirea invaziei patogenului; participarea enzimelor antioxidante în menținerea statutului redox și asigurarea răspunsului defensiv la atacul lupoaiei.

Valoarea aplicativă a lucrării: Integrarea rezultatelor obținute la nivel histologic, biochimic și molecular reprezintă o bază teoretică pentru direcția de ameliorare și protecție a plantelor față de rizopatogeni vegetali. De asemenea, unele informații vin în completarea cursurilor de Botanică și Fitopatologie (aspecte ale ciclului vital al patogenului), Fiziologia vegetală (mecanisme de rezistență) și Genetică (interacțiunile dintre gene). Se recomandă utilizarea genotipului rezistent Favorit în calitate de donor de gene pentru strategiile de obținere a hibrizilor rezistenți din cadrul programelor de ameliorare a rezistenței nespecifice la atacul lupoaiei.

Implementarea rezultatelor științifice: Datele obținute în lucrare servesc în calitate de material ştiinţificodidactic la predarea cursului de Fitopatologie și Fiziologie vegetală. Primerii elaborați pentru determinarea profilului de expresie se recomandă a fi utilizați în testarea potențialului de rezistență la Orobanche cumana a germoplasmei de floarea-soarelui.

Cuprins


1. ASPECTE PRIVIND MECANISMELE DE REZISTENȚĂ ALE PLANTELOR DE FLOAREA-SOARELUI LA LUPOAIE
  • 1.1. Rezistența pre-atașament a plantelor de floarea-soarelui infestate cu lupoaie
    • 1.1.1. Strigolactonele – stimulatori de germinare
    • 1.1.2. Caracteristica strigolactonelor ca substanțe fiziologic active
    • 1.1.3. Inhibiția și reducerea producției de stimulatori de germinare
    • 1.1.4. Evidența plantelor parazite prin testul de germinare suicidală
    • 1.1.5. Inhibitori de germinare și antagoniștii strigolactonelor
  • 1.2. Rezistența post-atașament a plantelor de floarea-soarelui infestate cu lupoaie
    • 1.2.1. Aspecte biochimice a interacțiunii gazdă-parazit
    • 1.2.2. Fortificarea pereților celulari prin acumularea de lignină
    • 1.2.3. Biosinteza și acumularea calozei ca răspuns la infestarea cu patogeni
    • 1.2.4. Acumularea altor compuși în peretele celular
    • 1.2.5. Căile de semnalizare a acidului salicilic și jasmonic
  • 1.3. Rezistența post-haustorială a plantelor de floarea-soarelui infestate cu lupoaie
    • 1.3.1. Acumularea de fitoalexine 1.3.2. Ocluzia vaselor xilemice ale gazdei
    • 1.3.3. Necroza și moartea tuberculilor
    • 1.3.4. Formarea sistemelor de incompatibilitate și compatibilitate
  • 1.4. Concluzii la capitolul 1

2. CONDIȚIILE, OBIECTUL ŞI METODELE DE CERCETARE
  • 2.1. Obiectul de studiu și condiţiile de cultivare
  • 2.2. Metode histochimice de evidențiere a calozei și ligninei
  • 2.3. Metode de studiere a activității enzimatice
  • 2.4. Analiza expresiei genelor potențial implicate în mecanismele de rezistență
  • 2.5. Metode statistice de prelucrare a datelor
  • 2.6. Concluzii la capitolul 2

3. ESTIMAREA MODIFICĂRILOR FIZIOLOGICE, HISTOLOGICE ȘI BIOCHIMICE ASOCIATE CU REZISTENȚA PLANTELOR DE FLOAREA-SOARELUI LA LUPOAIE
  • 3.1. Aspecte fenotipice ale cultivării plantelor de floarea-soarelui pe fondal de infestare
    • 3.1.1. Dinamica formării patosistemului floarea-soarelui – lupoaie
    • 3.1.2. Modificările fenotipice ale dezvoltării plantelor de floarea-soarelui pe fondal de infestare
  • 3.2. Fortificarea pereților celulari la floarea-soarelui
    • 3.2.1. Determinarea acumulării ligninei în țesutul radicular de floarea-soarelui
    • 3.2.2. Evidențierea acumulării calozei în peretele celular al celulelor rădăcinilor de floarea-soarelui
  • 3.3. Profilul biochimic al rădăcinilor de floarea-soarelui cultivată pe fondal de infestare
    • 3.3.1. Activitatea fenilalanin amonia-liazei
    • 3.3.2. Activitatea enzimatică a superoxid dismutazei
    • 3.3.3. Activitatea enzimatică a ascorbat peroxidazei
  • 3.4. Concluzii la capitolul 3

4. ASPECTE MOLECULARE ALE RELAȚIEI Helianthus annuus L.– Orobanche cumana Wallr.
  • 4.1. Analiza profilului de expresie al genelor din calea metabolică a ligninei
  • 4.2. Studiul pattern-ului de expresie al genelor din calea metabolică a calozei
  • 4.3. Expresia genelor codificatoare de enzime antioxidante
    • 4.3.1. Profilul transcripțional al genelor ce codifică superoxid dismutazele
    • 4.3.2. Influența stresului biotic asupra activității genelor ce codifică ascorbat peroxidazele la floarea-soarelui
  • 4.4. Concluzii la capitolul 4

CONCLUZII GENERALE ŞI RECOMANDĂRI PRACTICE
BIBLIOGRAFIE
ANEXE
DECLARAŢIA PRIVIND ASUMAREA RĂSPUNDERII
CV-UL AUTORULUI