Введение
Глава 1. Действие ионизирующего излучения на растения 26
1.1 Ионизирующее излучение как стрессовый фактор 26
1.2 Активные формы кислорода и их роль в трансдукции стрессового сигнала 50
Глава 2. Материалы и методы исследования 70
2.1 Объекты исследования 70
2.2 Характеристики экспериментальных участков в зоне аварии на Чернобыльской АЭС 72
2.3 Облучение и проращивание семян H. vulgare 81
2.4 Анализ изоферментного полиморфизма в популяциях P. sylvestris 83
2.5 Анализ полиморфизма длины амплифицированных фрагментов в популяциях P. sylvestris 2.6 Анализ содержания низкомолекулярных антиоксидантов и малонового диальдегида 97
2.7 Анализ активности ферментов 102
2.8 Анализ концентраций фитогормонов в проростках облучённых семян H. vulgare 107
2.9 Анализ уровня полногеномного метилирования хвои P. sylvestris 110
2.10 Анализ транскриптома хвои P. sylvestris методом высокопроизводительного секвенирования РНК 113
2.11 Анализ транскриптома зародышей H. vulgare методом ДНК-микрочипов 119
2.12 Анализ концентраций пероксида водорода в проростках H. vulgare 124
2.13 Изучение метаболома проростков облучённых семян H. vulgare 125
Глава 3. Особенности техногенного загрязнения экспериментальных участков в зоне Чернобыльской аварии 128
3.1 Химические свойства почв экспериментальных участков 128
3.2 Загрязнение почв экспериментальных участков тяжёлыми металлами 128
3.3 Содержание радионуклидов в почве и биологическом материале 130
3.4 Оценка годовых поглощённых доз в кронах P. sylvestris 132
Глава 4. Мутагенез и генетическая структура популяций P. sylvestris из зоны аварии на ЧАЭС 137
4.1 Анализ изоферментного полиморфизма метаболических и антиоксидантных ферментов 138
4.2 Исследование генетической структуры методом полиморфизма длины амплифицированных фрагментов 143
Глава 5. Биохимические особенности ответа P. sylvestris на хроническое облучение 149
5.1 Анализ активности ферментов в эндоспермах семян 149
5.2 Анализ концентраций низкомолекулярных антиоксидантов и малонового диальдегида в хвое 152
Глава 6. Эпигенетические изменения и контроль активности транспозонов в геномах хронически облучаемых деревьев P. Sylvestris 156
6.1 Оценка уровня метилирования генома P. sylvestris в образцах хвои 156
6.2 Изучение активности транспозонов в геномах хронически облучаемых деревьев P. sylvestris 159
Глава 7. Дифференциальная экспрессия генов и анализ однонуклеотидных полиморфизмов в хронически облучаемых популяциях P. sylvestris 162
7.1 Сборка транскриптома de novo и кластерный анализ 162
7.2 Дифференциальная экспрессия генов в хронически облучаемых популяциях P. sylvestris 164
7.3 Однонуклеотидные полиморфизмы в условиях облучения 176
Глава 8. Биохимические изменения в проростках H. vulgare, индуцированные облучением семян 180
8.1 Активность ферментов в проростках облучённых семян 180
8.2 Анализ концентраций фитогормонов в проростках облучённых семян 188
8.3 Анализ концентраций пероксида водорода в проростках облучённых семян 202
Глава 9. Профиль экспрессии генов в зародышах облучённых семян H. vulgare 206
9.1 Морфологический анализ облучённых растений 206
9.2 Дифференциальная экспрессия генов и анализ функционального обогащения 208
Глава 10. Анализ метаболома проростков облучённых семян H. vulgare 239
10.1 Фенотип растений, использованных для метаболомного анализа 239
10.2 Общие метаболические изменения в тканях облучённых растений 241
10.3 Изменения метаболизма азота в проростках ячменя после низкодозового облучения семян 245
10.4 Метаболиты стрессового ответа 247
Заключение. Концептуальная схема развития адаптивных реакций растений при действии ионизирующего излучения в низких дозах 251
Выводы 258
Список сокращений и условных обозначений 260
Список использованной литературы 264
