АНОТАЦІЯ
Дьячкова О.О. Фізіологічні реакції перцю (Capsicum annuum L.) на вірусну інфекцію. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин. – Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Київ, 2003.
Дисертацію присвячено вивченню особливостей фізіологічної відповіді рослин перцю Capsicum annuum L. на вірусну інфекцію.
Встановлено, що інфікування ВТМ рослин перцю призводило до підвищення активності пероксидази, що має відношення до локальної відповіді рослини на вірусну інфекцію. Підвищення активності поліфенолоксидази пов’язане з вторинними змінами фенольного метаболізму і не являє собою первинну захисну реакцію рослинного організму на вірусну інфекцію. ВТМ спричинював збільшення активності каталази.
Інфікування ВТМ рослин перцю викликало деструктивні зміни на рівні клітинних органоїдів. Найбільшим змінам підлягали хлоропласти. Репродукція вірусу викликала зменшення вмісту фотосинтезуючих пігментів.
Репродукція ВТМ у рослинах перцю призводила до деструктивних змін пігмент-білкових комплексів хлоропластів перцю. Світлозбиральні комплекси фотосистеми ІІ виявилися більш вразливими до дії вірусної інфекції, про що свідчить зменшення відносного вмісту СРа, а також поява нової смуги, яку ми відносимо до світлозбиральних комплексів фотосистеми ІІ.
Розмноження ВТМ призводило до руйнування мембранних білків, які формують поліпептиди ФС ІІ та появі низькомолекулярних білків. Вірусний патогенез викликав деструкцію стромальних білків. У хлоропластах, інфікованих ВТМ рослин перцю, відбувалося накопичення капсидного білку вірусу
Вперше експериментально методом ПЛР показана наявність і локалізація вірусної РНК в стромі хлоропластів перцю, інфікованого ВТМ, що може свідчити про участь хлоропластів у процесах реплікації вірусної РНК та синтезі білка.
Ключові слова: Capsicum annuum L, ВТМ, біотичний стрес, ультраструктура клітини, пероксидаза, поліфенолоксидаза, каталаза, фотосинтез, хлорофіл, каротиноїди, пігмент-білкові комплекси, капсидний білок.
АННОТАЦИЯ
Дьячкова О.А. Физиологическая реакция перца (Capsicum annuum L) на вирусную инфекцию. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12. – физиология растений. – Институт физиологии растений и генетики НАН Украины, Киев, 2003.
Диссертация посвящена изучению особенностей физиологического ответа растений перца Capsicum annuum L. на вирусную инфекцию.
Установлено, что инфицирование ВТМ растений перца приводит к повышению активности пероксидазы, что имеет отношение к локальному ответу растений на вирусную инфекцию. Повышение активности полифенолоксидазы связано с вторичными изменениями фенольного обмена и не представляет собой первичную защитную реакцию растительного организма на вирусную инфекцию. ВТМ вызывал увеличение активности каталазы в течение всего эксперимента. Высокая активность этого фермента являет собой неблагоприятный фактор для явления устойчивости растений.
Инфицирование ВТМ растений перца вызывало деструктивные изменения на уровне клеточных органоидов. Вирусные частицы в большом количестве накапливались в цитоплазме клеток и вакуолях. Наибольшим изменениям подвержены хлоропласты. Вирусные частицы локализовались возле внешней мембраны органоидов. Пластиды приобретали чашеобразную форму, наблюдалось разрушение ламелярной структуры. В ответ на биотический стресс в хлоропластах происходило разрастание периферического ретикулума, уменьшение количества и размеров крахмальных зерен, а также увеличение осмиофильных глобул.
Установлено, что репродукция вируса вызывает изменение содержания пигментов, а именно уменьшение относительного содержания хлорофиллов a и b. Репродукция ВТМ в тканях растений перца приводила к увеличению содержания каротиноидов на поздних этапах вирусного патогенеза.
Инфицирование растений перца ВТМ вызывало изменения пигмент-белковых комплексов хлоропластов. Светособирающие комплексы фотосистемы ІІ более чувствительны к действию вирусной инфекции в сравнении со светособирающими комплексами фотосистемы І. Данный факт проявлялся в уменьшении относительного содержания антенны фотосистемы ІІ (СРа) и появлении новой полосы, которую мы относим к светособирающим комплексам фотосистемы ІІ. Вирусная инфекция вызывала уменьшение стабильности олигомерной формы светособирающего комплекса фотосистемы ІІ (LHCP1) с преобразованием его на мономерную форму (LHCP3).
Инфицирование ВТМ растений перца приводило к изменению количественного и качественного состава мембранных и стромальных белков хлоропластов. Установлено, уменьшение относительного содержания реакционного центра фотосистемы І, светособирающего комплекса фотосистемы ІІ, белков 33 кДа и 43 кДа, относящихся к кислородвыделяющему комплексу фотосистемы ІІ. Вирусный патогенез вызывал уменьшение относительного содержания большой и малой субъединицы РУБИСКО. Среди мембранных и стромальных белков хлоропластов обнаружен капсидный белок ВТМ.
Впервые экспериментально методом ПЦР показано наличие и локализация вирусной РНК в строме хлоропластов перца, инфицированного ВТМ, что может свидетельствовать об участии хлоропластов в процессах репликации вирусной РНК и синтезе белка.
Полученные результаты позволяют углубить представление об особенностях физиологических реакций перца на действие стрессоров биотической природы, а также могут использоваться для дальнейшего изучения природы устойчивости растений к вирусной инфекции и разработке способов ее повышения.
Ключевые слова: Capsicum annuum L, ВТМ, биотический стресс, ультраструктура клеток, пероксидаза, полифенолоксидаза, каталаза, фотосинтез, хлорофилл, каротиноиды, пигмент-белковые комплексы, капсидный белок.
ANNOTATION
Dyachkova O.O. Physiological reaction of pepper (Capsicum annuum L.) on virus infection. – Manuscript.
Thesis for Ph. D. Degree (Biology) on specialty 03.00.12 – plant physiology – Institute of Plant Physiology and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2003.
The thesis is dedicated to analysis of features of the physiological answer of pepper plants Capsicum annuum L. on a virus infection contamination.
It has been established, that TMV infection of pepper plants led to an increasing of a peroxidase activity that relates to the local answer of plants to a virus infection contamination. The increasing of a polyphenoloxidase activity is connected to secondary changes of phenolic metabolism and does not represent a primary defence reaction of a plant organism on a virus infection contamination. TMV invoked increases of a catalase activity.
TMV infection of pepper plants invoked destructive changes at a level of cell organoids. To the greatest changes were subject the chloroplasts. The reproduction of a virus has called of decreasing photosynthetic pigments.
The reproduction of TMV in pepper plants led to destructive changes of chloroplasts pigment - protein complexes of pepper. The light-harvesting complex of photosystem II has appeared by more sensing to operating a virus infection contamination in matching with the light-harvesting complex of photosystem І, to what the reduction relative kept in repair СPа, and also appearance of a new band, which one we fall into light-harvesting complex of photosystem II.
The reproduction of TMV led to destruction of membranous proteins, which one reshapes a photosystem ІІ and appearance of low molecular weight proteins. The virus pathogenesis has called a destruction of stromal proteins. In pepper plants chloroplasts infected of TMV there was an accumulation of a capsid protein of the virus.
For the first time availability and localization virus RNA in a stroma of chloroplasts of pepper infected by TMV experimentally using PCR method is rotined that can testify to participation of chloroplasts during replication virus RNA and synthesis of protein.
Key words: Capsicum annuum L, TMV, biotic stress, ultrastructure of cells, peroxidase, polyphenoloxidase, catalase, photosynthesis, chlorophyll, carotenoids, pigment - protein complexes, capsid protein.
| 
