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


Acţiunea giberelinei asupra microsporogenezei la floarea-soarelui (Helianthus annuus L)


Autor: Nechifor Victoria
Gradul:doctor în biologie
Specialitatea: 03.00.15 - Genetică
Anul:2018
Conducător ştiinţific: Maria Duca
doctor habilitat, profesor universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Instituţia: Institutul de Genetica, Fiziologie şi Protecţie a Plantelor al AŞM

Statut

Teza a fost susţinută pe 8 august 2018 în CSS şi se află în examinare la CNAA

Autoreferat

Adobe PDF document1.43 Mb / în română

Teza

CZU 633.854.78:631.523(043.2)

Adobe PDF document 3.93 Mb / în română
132 pagini


Cuvinte Cheie

Helianthus annuus L., microsporogeneză, giberelină, aberații cromozomiale, androsterilitate, expresia genelor

Adnotare

Teza include introducere, patru capitole, concluzii generale şi recomandări, bibliografia din 299 surse, volumul total de 132 pagini, 11 tabele, 42 figuri. Rezultatele obţinute sunt publicate în 12 lucrări ştiinţifice.

Domeniul de studiu:Genetica vegetală.

Scopul prezentei lucrării constă în stabilirea rolului giberelinei (AG3) în iniţierea şi reglarea diviziunii celulare în anterele de floarea-soarelui.

Obiectivele de cercetare: estimarea raportului de corelație a dimensiunii florilor tubulare şi anterelor cu fazele microsporogenezei şi microgametogenezei; determinarea particularităților histoanatomice de dezvoltare ale microsporangiului la plantele de floarea-soarelui fertile, cu androsterilitate citoplasmatică și indusă; evidenţierea indicilor morfo-fiziologici a meiocitelor şi microsporilor la plantele tratate şi netratate cu giberelină; elucidarea particularităţilor citogenetice a diviziunii meiotice la floarea-soarelui; studiul expresiei unor gene implicate în microsporogeneză la floarea-soarelui sub influenţa giberelinei.

Noutatea și originalitatea ştiinţifică. Pentru prima dată a fost evaluată activitatea transcripțională a genelor PCNA1, CycD3, HIS1-3, H3.1, AHP2, MND1, DYAD, ASK1, EXPA1 și GSL12 implicate în procesul de reproducere la floarea-soarelui, care a permis corelarea pattern-ului de expresie cu prezența aberațiilor cromozomiale, degradarea stratului tapetal, meiocite cu formă și structură degenerată, polen steril la plantele cu ASI. Studiile histoanatomice și citogenetice au evidenţiat aspecte noi privind dezvoltarea diferențiată a țesuturilor microsporangiului, pe parcursul microsporogenezei, la plantele cu androsterilitate indusă și cele cu androsterilitate citoplasmatică, comparativ cu plantele fertile. S-a demostrat efectul gametocid al giberelinei prin scăderea dimensiunii anterelor, identificarea unui număr mare de aberații cromozomiale la plantele tratate și inhibarea totală a meiozei la plantele cu ASC.

Problema științifică importantă soluționată constă în elucidarea rolului giberelinei în inițierea și reglarea diviziunii celulare în antere de floarea-soarelui, într-un sistem model (plante fertile, cu androsterilitate citoplasmatică și androsterilitate indusă), fapt ce contribuie la identificarea patternurilor de expresie diferențiată a genelor implicate în microsporogeneză în dependență de tipul de sterilitate, stabilirea fazei în care a fost perturbată meioza la plantele cu ASI ce a favorizat formarea grăuncioarelor de polen sterile și lipsa acestora la plantele cu ASC, ceea ce duce la clarificarea mecanismelor de inducere a androsterilității.

Importanța teoretică a lucrării. Rezultatele prezentate aprofundează cunoștințele existente despre mecanismele histoanatomice și citologice ale tranziției de la sporofitul diploid la gametofitul haploid al plantelor de floarea-soarelui cu sterilitate masculină indusă și citoplasmatică. Cercetările vizează fundamentarea informațiilor despre acțiunea giberelinei asupra gradului de fertilitate la floarea-soarelui și a microsporangiului la plantele fertile și cu androsterilitate citoplasmatică și modelarea unei scheme ipotetice, care descrie elementele de bază în inducerea sterilității masculine la diferite etape de dezvoltarea a celulelor mamă polen.

Valoarea aplicativă. Au fost implimentate metodele de microscopie fotonică și ultramicrotomare în Laboratorul de Genomică, care permit eficientizarea cercetării unor procese sau mecanisme corelate cu studiile moleculare. Studiul bioinformatic și molecular, realizat prin metoda Real-Time PCR, a permis identificarea unor gene implicate în microsporogeneză cu rol prioritar și potențial în androsterilitatea la floarea-soarelui.

Implementarea rezultatelor ştiinţifice. Datele obținute și expuse în teză servesc material științifico-didactic în predarea cursului de Biologie moleculară și Biologie celulară. Primerii specifici, elaborați în baza secvențelor EST din baza de date NCBI, pentru studiul expresiei a 10 gene la plantele de floarea-soarelui cu androsterilitate indusă și citoplasmatică sunt utilizați în cadrul Centrului Genetică Funcțională al Universității de Stat „Dimitrie Cantemir” și sunt recomandaţi pentru cercetări genetico-moleculare ulterioare.

Cuprins


1. CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND MICROSPOROGENEZA LA PLANTE
  • 1.1. Genetica și fiziologia dezvoltării reproductive la plante
  • 1.1.1. Meioza și grăuncioarele de polen: aspecte celulare și subcelulare
  • 1.1.2. Controlul genetic al meiozei la plante
  • 1.1.3. Mutanţii meiotici: identificarea genelor cu funcții în meioză
  • 1.2. Rolul fitohormonilor în dezvoltarea reproductivă
  • 1.2.1. Interconexiuni fitohormonale în reglarea creșterii și diferențierii anterelor
  • 1.2.2. Aspecte funcționale ale giberelinelor în formarea gameților masculini
  • 1.2.3. Androsterilitatea citoplasmatică la plantele de cultură
  • 1.3 Concluzii la capitolul I

2. MATERIALUL ȘI METODELE DE CERCETARE
  • 2.1. Caracteristica materialului de cercetare
  • 2.2. Metode de cercetare
  • 2.2.1. Analiza macroscopică
  • 2.2.2. Metode microscopice de cercetare
  • 2.2.3. Tehnici de analiză moleculară
  • 2.2.4. Proiectarea primeri-lor specifici genelor de interes
  • 2.2.5. Prelucrarea statistică a datelor experimentale
  • 2.3. Concluzii la capitolul 2

3. PARTICULARITĂȚILE MICROSPOROGENEZEI LA LINIILE IZOGENE DE FLOAREA-SOARELUI.
  • 3.1. Identificarea fazelor microsporogenezei şi microgametogenezei
  • 3.2. Histoanatomia microsporangiului la plantele de floarea-soarelui
  • 3.3. Profilul citologic al diviziunii meiotice la liniile izogene de floarea-soarelui
  • 3.4. Concluzii la capitolul 3.

4. ACTIVITATEA TRANSCRIPŢIONALĂ A UNOR GENE CU ROL ESENȚIAL ÎN MICROSPOROGENEZĂ LA FLOAREA-SOARELUI
  • 4.1. Principii de selectare a genelor de interes
  • 4.2. Gene implicate în organizarea cromozomilor și reglare a metabolismului ADN
  • 4.2.1. Caracteristica bioinformatică a genelor CycD3, PCNA1, HIS1-3, H1.3
  • 4.2.2. Analiza rezultatelor de expresie
  • 4.3. Studiul expresiei genelor cu rol în segregarea cromozomilor MND1, AHP2, ASK1, DYAD
  • 4.3.1. Caracteristica bioinformatică a genelor
  • 4.3.2. Analiza rezultatelor de expresie
  • 4.4. Evaluarea nivelului de expresie a genelor cu funcții în formarea și activitatea membranelor celulare
  • 4.4.1. Caracteristica bioinformatică a genelor EXPA1, GSL12
  • 4.4.2. Analiza rezultatelor de expresie
  • 4.5. Concluzii la capitolul 4

CONCLUZII GENERALE ŞI RECOMANDĂRI