Исследовали содержание свободного пролина и соотношение углеводов у R1 растений табака, полученных из устойчивых к ионам кадмия клеточных линий. Экспериментальные растения проявляли устойчивость к моделированному летальному для контрольных растений водному стрессу (0,3 М маннита). На пятые сутки действия такого стресса в растениях возрастал уровень свободного пролина, снижались содержание сахарозы и соотношение сахароза/моносахара, что может свидетельствовать о ключевом значении пролина при постоянном стрессе. При повышении стрессового давления (0,6 М маннита) уровень аминокислоты снижался, а содержание сахарозы и соотношение углеводов увеличивались, что может указывать на общую защитную роль обоих соединений. Устойчивость R1 растений проявлялась не только при действии стресса, но при восстановлении, что является особенностью данных генотипов.
Ключевые слова: tobacco, cell selection, cadmium cations, water deficit, tolerance, proline, sucrose, monosaccharides
Полный текст и дополнительные материалы
В свободном доступе: PDFЦитированная литература
1. Andriushchenko, V.K., Saianova, V.V., Zhuchenko, A.A., Diachenko N.I., Chilikina, L.A., Drozdov, V.V., Korochkina, S.K., Cherep, L.A., Medvedev, V.V. & Niutin, Yu.I. (1981). The modification of the proline evaluation method for the detection of drought tolerant forms of Lycopersicon Tourn. Izv. of Moldav. SSR acad. nauk., No. 4, pp. 55-60 [in Russian].
2. Sakalo, V.D. & Kurchii, V.M. (2009). Activity of sucrose synthase and invertase in the maize etiolated seedlings under action of stress factors. Fisiologiya i biokhimiya kult.. rastenij, 41, No. 5, pp. 400-407 [in Ukrainian].
3. Sakalo, V.D., Larchenko, K.A. & Kurchii, V.M. (2009). Synthesis and sucrose metabolism in the leaves of maize seedlings under water stress. Fisiologiya i biokhimiya kult.. rastenij, 41, No. 4, pp. 305-313 [in Ukrainian].
4. Sergeeva, L.E. (1991). The investigation of tobacco cell lines resistant to salt and water stresses and their regenerants. (Extended abstract of candidate thesis). Institute of Plant Physiology and Genetics NAS Ukraine, Kiev, Ukraine [in Russian].
5. Sergeeva, L.E. (2013). Cell selection with heavy metal ions for obtaining plant genotypes with combined resistance to abiotic stresses. Kiev: Logos [in Russian].
6. Battaglia, M., Solorzano, R.M., Hernandez, M., Cuellar-Ortiz, S., García-Gomez, B., Marquez, J. & Covarrubias, A.A. (2007). Proline-rich cell wall proteins accumulate in growing regions and phloem tissue in response to water deficit in common bean seedlings. Planta, 225, pp. 1121-1133. https://doi.org/10.1007/s00425-006-0423-9
7. Boscaiu, M., Esperanza, M., Fola, O. & Scridon, S. (2009). Osmolyte accumulation in xerophytes as a response to environmental stress. Bul. Univ. Agr. Sci and Vet Med. Cluj-Napoca Hort., 66, pp. 96-102.
8. Kiyosue, T., Yoshiba, Y., Yamaguchi-Shinozaki, K. & Shinozaki, K. (1996). A nuclear gene encoding mitochondrial proline dehydrogenase an enzyme involved in proline metabolism, up regulated by proline but down regulated by dehydration in Arabidopsis. Plant Cell, 8, pp. 1323-335. https://doi.org/10.1105/tpc.8.8.1323
9. Showalter, A.M., Keppler, B., Lichtenberg, J. & Dazhang, Gu. (2010). A bioinformatics approach to the identification, classification and analysis of hydroxyproline-rich glycoproteins. Plant Physiol., 153, pp. 485-513. https://doi.org/10.1104/pp.110.156554
10. Stein, H., Honig, A., Miller, G., Erster, O., Eilenberg, H., Csonka, L.N., Szabados, L., Koncz, C. & Zilberstein, A. (2011). Elevation of free proline and proline-rich protein levels by simultaneous manipulations of proline biosynthesis and degradation in plants. Plant Sci, 181, pp. 140-150. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2011.04.013
11. Szabados, L. & Savoure, A. (2010). Proline: a multifunctional amino acid. Trends Plant Sci., 15, pp. 89-97. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2009.11.009
12. Vertucci, C.W. & Leopold, A.C. (1987). The relationship between water binding and desiccation tolerance in tissues. Plant Physiol., 85, pp. 232-238. https://doi.org/10.1104/pp.85.1.232
13. Wang, L., Zhang, L., Chen, G. & Li, X. (2005). Physiological responses of sweet potato callus to drought and salt stress. Shengtaixue zazhi = Ch. J. Ecol. Bot., 25, pp. 1508-1514.
14. Xiong, L., Wang, R.-G., Mao, G. & Koczan, J.M. (2006). Identification of drought tolerance determinants by genetic analysis of root response to drought stress and abscisic acid. Plant Physiol., 142, pp. 1065-1074. https://doi.org/10.1104/pp.106.084632