Фізіологія рослин і генетика 2016, том 48, № 5, 444-449, doi: https://doi.org/10.15407/frg2016.05.444

Сумісні осмоліти пролін і сахароза в експериментальних рослинах тютюну за дії летального водного стресу

Сергєєва Л.Є., Курчій В.М., Броннікова Л.І.

  • Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України 03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17

Досліджували вміст вільного проліну та співвідношення вуглеводів у R1 рослин тютюну, отриманих зі стійких до іонів кадмію клітинних ліній. Експериментальні рослини виявляли стійкість до модельованого летального для контрольних рослин водного стресу (0,3 М маніту). На п’яту добу дії такого стресу в рослинах зростав рівень вільного проліну, знижувались вміст сахарози і співвідношення сахароза/моноцукри, що може свідчити про ключове значення проліну за постійного стресу. З підвищенням стресового тиску (0,6 М маніту) рівень амінокислоти знижувався, а вміст сахарози і співвідношення вуглеводів збільшувались, що може вказувати на спільну захисну роль обох сполук. Стійкість R1 рослин виявлялась не тільки за дії стресу, а й за відновлення, що є особливістю цих генотипів.

Ключові слова: тютюн, клітинна селекція, катіони кадмію, водний дефіцит, стійкість, пролін, сахароза, моноцукри

Фізіологія рослин і генетика
2016, том 48, № 5, 444-449

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

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