Гравічутливість коренів, утворених з листкових експлантів Arabidopsis thaliana в культурі in vitro

Abstract

Булавін І.В. Гравічутливість коренів, утворених з листкових експлантів Arabidopsis thaliana в культурі in vitrо. Наведено результати порівняльних досліджень анатомічної структури, орієнтації кортикальних мікротрубочок і розподілу ауксину в зародкових коренях Arabidopsis thaliana та коренях, утворених в культурі in vitro з листкових експлантів. Показано подібність будови власне коренів та кореневих чохликів in vivo та in vitro в контролі і при кліностатуванні. Чохлики коренів, утворених in vitro, як і зародкових коренів, містили гравірецепторні клітини типової будови – статоцити, амілопласти-статоліти яких в умовах кліностатування не осідали у напрямку гравітаційного вектора. Орієнтація кортикальних мікротрубочок в дистальній зоні розтягання власне коренів трансгенних рослин A. thaliana GFP-MAP4, утворених de novo, при кліностатуванні також змінювалася подібно до такої у зародкових коренів. Полярний перерозподіл ауксину при гравістимуляції коренів трансгенних рослин A. thaliana DR5rev::GFP, утворених de novo, відбувався без суттєвих відмінностей порівняно з коренями in vivo. Отримані дані демонструють гравічутливість коренів, утворених на листкових експлантах in vitro, що дає підстави рекомендувати модель ризогенезу in vitro для експериментів у галузі гравітаційної та космічної біології.

I.V. Bulavin. Gravisensitivity of roots of arabidopsis thaliana formed in vitro from leaf explants. The article presents data from comparative studies of the anatomical structure, the orientation of cortical microtubules and auxin distribution in Arabidopsis thaliana embryonic roots and roots formed in vitro from leaf explants. The similarity of a root proper structure and a root cap in vivo and in vitro in control and under clinorotation was shown. Root caps both in embryonic and in vitro roots contained graviperceptive cells – statocytes, amyloplasts of which did not sediment on a cell bottom under clinorotation. Cortical microtubules' orientation in the distal elongation zone of A. thaliana GFP-MAP4 roots formed de novo was also changed under clinorotation similarly that in embryonic roots. Redistribution of auxin in roots of DR5rev::GFP transgenic plants formed in vivo and in vitro occurred without significant differences. Obtained data demonstrate gravisensitivity of roots formed de novo from leaf explants, so investigated model of rhizogenesis is recommended for experiments in gravitational and space biology.

И.В. Булавин. Гравичувствительность корней, образованных из листовых эксплантов arabidopsis thaliana в культуре in vitro. Представлены данные сравнительных исследований анатомической структуры, ориентации кортикальных микротрубочек и распределения ауксина в зародышевых корнях Arabidopsis thaliana и корнях, образованных в культуре in vitro из листовых эксплантов. Показано сходство строения корней, корневых чехликов in vivo и in vitro в контроле и при клиностатирования. Чехлики корней, образованных in vitro, как и зародышевых корней, содержали гравирецепторные клетки – статоциты типичного строения, амилопласты-статолиты которых в условиях клиностатирования не оседали по направлению действия вектора гравитации. Ориентация кортикальных микротрубочек в дистальной зоне растяжения корней трансгенных растений A. thaliana GFP-MAP4 и образованных de novo при клиностатировании также менялась подобно таковой у зародышевых корней. Перераспределение ауксина при гравистимуляции корней, образованных de novo, трансгенных растений A. thaliana DR5rev::GFP проходило без существенных отличий по сравнению с корнями in vivo. Полученные данные демонстрируют гравичувствительность корней, образованных из листовых эксплантов, что позволяет рекомендовать модель ризогенеза in vitro для экспериментов в области гравитационной и космической биологии.