Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://plantphys.bio.msu.ru/especial/growth.html
Дата изменения: Thu Feb 5 15:20:01 2015 Дата индексирования: Sat Apr 9 22:55:57 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: кривая роста |
Лекции читает доц. И.Г. Стриж
Лекции по данному спецкурсу сопровождаются практикумом (ведет доц. И.Г. Стриж).
Курс обеспечивает интенсивный обзор тем по физиологии роста и развития растений, сосредотачиваясь на геномных, аналитических, вычислительных и других высоко-информативных современных подходах, необходимых для понимания биологии развития растений. Курс дает представление о генетических, молекулярных и биохимических механизмах, определяющих рост и развитие растений, включая механизмы спецификации клеток, клеточную организацию, морфогенез и формирование тканей и органов. Основное внимание уделяется новым данным, полученных на модельных организмах, таких как Arabidopsis, кукуруза и рис, так же как и на множестве других растений. Курс также обеспечивает введение в текущие методы, используемые в фундаментальной и прикладной биологии растений. Курс разработан для тех, кто хочет работать с растениями, используя последние молекулярные, геномные, протеомные и вычислительные технологии.
Общие закономерности и особенности роста и развития растений. Определение понятий роста и развития растений. Рост растений: его особенности, свойства (ритмичность, корреляция, полярность, регенерация), основные характеристики (критерии роста, ростовые кривые, определение скорости роста). Онтогенез, жизненный цикл и чередование поколений у покрытосеменных растений: формирование и развитие гаметофита и спорофита. Этапы роста растений и молекулярные механизмы, контролирующие их прохождение. Ритмы роста растений. Эндогенные и экзогенные ритмы. Покой относительный, вынужденный и органический. Способы прерывания покоя: стратификация, скарификация и химические агенты. Фазы роста клеток и органов. Фитогормоны как ключевые факторы, контролирующие рост и развитие растений. Общие принципы рецепции и передачи сигнала, и последующей реализации генетической информации.
Фитогормональная регуляция роста и развития растений. Классические (ауксины, цитокинины, гиббереллины, этилен, абсцизовая кислота) и новые (брассиностероиды, стриголактоны, салициловая кислота, жасмоновая кислота) фитогормоны растений и их роль в процессах роста и развития растений. Биосинтез фитогормонов. Методы исследования путей биосинтеза. Обратимая и необратимая инактивация фитогормонов. Внутритканевая и внутриклеточная локализация фитогормонов. Механизмы транспорта фитогормонов. Рецепция фитогормонов и молекулярные механизмы передачи гормонального сигнала. Методы идентификации сигнальных путей. Транскрипционные и не-геномные гормональные ответы. Дифференциальная активация генов гормонами. Общий механизм молекулярного действия ряда фитогормонов. Взаимное и перекрестное действие фитогормонов, антагонизм. Тропизмы растений. Роль гормональных факторов в движении растений. Представления Холодного Н. Г. о механизме геотропической реакции и их современное развитие. Соотношение гормонально-ингибиторных систем - основа ритмичности ростового процесса. Функция фитогормонов и ингибиторов на отдельных этапах онтогенеза, их роль в цито- и гистогенезе, в регуляции метаболизма клетки и растения. Гормональные и метаболические аспекты ризогенеза и побегообразования. Фитогормоны и стресс. Ретарданты и другие синтетические регуляторы роста растений. Применение регуляторов роста в растениеводстве. Коммерческое применение фитогормонов для регуляции роста и развития растений. Применение фитогормонов для решения задач биотехнологии.
Клеточные основы роста и развития растений. Клеточные процессы и молекулярные механизмы, обеспечивающие рост и развитие растений. Особенности деления клеток растений, лежащие в основе морфогенеза и развития. Клеточный цикл, его этапы и молекулярные механизмы регуляции его прохождения. Особенности митотического цикла клеток растений. Деление растительной клетки, формирование фрагмопласта и клеточной стенки. Фаза роста клеток растяжением. Факторы, определяющие переход клеток от деления к растяжению. Механизмы увеличения объема клетки и роста клеточных стенок. Роль активных форм кислорода в росте растяжением и концевом типе роста растений. Субклеточная локализация и механизм образования активных форм кислорода. Ультраструктурные и биохимические особенности растягивающихся клеток. Фаза дифференциации клеток. Регуляция процессов дифференциации. Относительная обратимость роста клеток. Тотипотентность растительных клеток. Дедифференциация. Детерминация. Полиплодия, политения и амплификация. Эндоредупликация. Старение клеток. Особенности обмена веществ стареющих клеток. Структурные изменения. Обратимость старения. Гипотеза пусковых механизмов старения.
Механизмы развития растений. Развитие и формирование первичной оси полярности (на примере фукуса и арабидопсис), роль полярного транспорта ауксина в зародыше. Формирование радиальной оси полярности: межклеточные коммуникации - роль плазмодесм и факторов транскрипции (на примере зародыша арабидопсис). Меристемы растений. Роль гетерогенности апикальных меристем в устойчивости и длительности роста растительных организмов. Молекулярные механизмы, контролирующие пролиферацию клеток меристем и обеспечивающие поддержание стволовых клеток. Механизмы спецификации клеток: происхождение клеток и межклеточная сигнализация. Молекулярные механизмы формирования радиального паттерна корня. Механизмы закладки и развития листьев. Филлотаксис. Формирование осей листа. Эпидермальный паттерн: формирование трихом, корневых волосков и устьичного аппарата.
Механизм действия света на процессы роста и развития растений. Фотоморфогенез, фототропизм и фотопереиодизм. Фоторецепторы растений: фитохромы, криптохромы и фототропины. Молекулярные механизмы передачи сигнала и реализации свето-зависимых программ развития. Биологические часы. Молекулярные механизмы перехода растений от вегетативного состояния в репродуктивное. Индукция и эвокация цветения, генеративное развитие. Фотопериодическая индукция цветения. Теория флоригена. Многофакторный контроль перехода в генеративное состояние. Молекулярные механизмы вернализации. Гормональная регуляция проявления пола у растений. Участие активных форм кислорода в гормональной регуляции развития растений, тропизмах и прохождении отдельных этапов онтогенеза. Покой почек и семян. Физиологические изменения в растении при переходе к покою. Влияние температуры, света, воды, газового состава атмосферы, элементов минерального питания на ростовые процессы. Рецепция, внутриклеточная передача сигналов внешней среды и запуск биохимических процессов. Перспективы управления процессами развития.
Составитель: доц. Стриж И.Г.