Вплив хлориду натрію на вміст аскорбату у Arabidopsis thaliana
Journal Title: Naukovyi visnyk Chernivetskoho universytetu. Biolohiia (Biolohichni systemy) - Year 2017, Vol 9, Issue 2
Abstract
Засолення ґрунтів належить до головних факторів, що лімітують продуктивність рослинництва. Зростання вмісту солей (в першу чергу – хлориду натрію) у рослинному організмі викликає сольовий стрес, одним з проявів якого є посилене утворення активних форм кисню (АФК) у хлоропластах та пероксисомах. Останнє є наслідком закриття продихів, зниження доступності СО2 та інгібування реакцій циклу Кальвіна, що в свою чергу призводить до надвідновлення електрон-транспортного ланцюга хлоропластів та активації фотодихання. АФК окислюють молекули білків, ліпідів, нуклеїнових кислот, порушують проникливість плазматичних мембран та редокс гомеостаз клітини. Ключову роль в запобіганні ушкоджень окисного характеру відіграють низькомолекулярні антиоксиданти, зокрема – аскорбат (вітаміну С), який приймає участь у захисті рослин від оксидативного стресу за дії посухи, озону, інтенсивного освітлення тощо. Проте, роль аскорбату на ранній стадії відповіді рослинної клітини на сольовий стрес все ще залишається недостатньо з’ясованою. Тому у даній роботі ми зосередили увагу на вивченні змін вмісту відновленої (Asc) та окисленої (DHA) форм вітаміну С у модельної рослини Arabidopsis thaliana у відповідь на стрес, викликаний швидким надходженням хлориду натрію у тканини листків. Для дослідження використовували рослини A. thaliana екотипу Columbia 0 віком 4,5-5 тижнів. Рослини вирощували за сталої температури +20°С і освітленні 2000 Лк в умовах 16-годинного світлового дня. Для проведення стресової обробки надземну частину рослин відокремлювали від кореневої системи і місце зрізу занурювали в рідке середовище Мурасіге-Скуга, яке додатково містило хлорид натрію у концентраціях 50, 100 та 200 мМ. Зразки інкубували на світлі або в темряві протягом 4 та 8 годин. Було встановлено, що у контрольних рослинах, які інкубувались у темряві протягом 4 та 8 годин на живильному середовищі без додавання хлориду натрію вміст Asc знижувався, відповідно, на 19 та 13%, а вміст DHA зростав на 61 та 48%. Внаслідок цього сумарний пул Asc+DHA залишався таким же, як в інтактних рослинах, хоча частка окисленої форми зростала. При проведенні стресової обробки на світлі у контрольних зразках спостерігалось зниження вмісту Asc порівняно з інтактними рослинами, як це було і в умовах темряви. Проте, вміст DHA при цьому не збільшувався. Обробка хлоридом натрію у темряві не призводила до змін концентрації Asc у листках через 4 години, а через 8 годин за дії 200 мМ NaCl спостерігалось зменшення вмісту Asc на 15%. Сумарний пул Asc+DHA зменшувався на 24%. При освітленні вміст Asc залишався без змін через 4 години, проте вміст DHA у порівнянні з контрольними зразками знижувався. Через 8 годин при використанні 200 мМ NaCl спостерігалось зменшення вмісту Asc на 18%, а DHA – на 19%. Таким чином, отримані нами результати свідчать, що перенесення листків арабідопсису на живильне середовище по-різному впливає на вміст Asc та DHA залежно від умов освітлення. Сольовий стрес призводить до виснаження пулу Asc+DHA у листках арабідопсису. Цей ефект спостерігається вже на ранній стадії стресу як у темряві, так і при освітленні. Зменшення пулу Asc+DHA залежить від тривалості стресу та від концентрації хлориду натрію, використаного для обробки рослин.
Authors and Affiliations
Інна Буздуга, Ірина Панчук
Keywords
Related Articles
- EP ID EP262253
- DOI 10.31861/biosystems2017.02.176
- Views 85
- Downloads 0
ЛІПІДНИЙ СПЕКТР КРОВІ ТА ПЕЧІНКИ ЩУРІВ ІЗ ТРАНСПЛАНТОВАНОЮ КАРЦИНОМОЮ ГЕРЕНА ТА ЙОГО КОРЕКЦІЯ Ω-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНИМИ ЖИРНИМИ КИСЛОТАМИ
Досліджено стан дисліпідемії на основі рівня триацилгліцеролів і холестеролу в гомогенаті печінки та співвідношення їх транспортних форм – ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) та ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ)...
ВПЛИВ ОКСИКОРИЧНИХ І ОКСИБЕНЗОЙНИХ КИСЛОТ НА МЕТАБОЛІЗМ ТА РЕГЕНЕРАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ В ЕКСПЛАНТАТАХ ТРОЯНДИ ЕФІРООЛІЙНОЇ У КУЛЬТУРІ IN VITRO
Висвітлено результати впливу оксибензойних та оксикоричних кислот на регенераційні процеси в тканинах та органах троянди ефіроолійної. Дослідження проводилися на рослинах-регенерантах троянди ефіроолійної сорту Лань. Рос...
Вплив препарату DON-1R на монокультури Microcystis sp.
Досліджено вплив комплексного препарату DON-1R на монокультури Microcystis sр. Ціанобактерії, зокрема Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing та Microcystis pulverea (H.C.Wood) Forti, - домінуюча група фітопланктону в е...
Syntaxonomy of vegetation of forests and shrubs of the northern black sea region
Conservation of existing biodiversity is an integral and essential part into achieving balanced development of human community. One of the main stages on this path is study and inventory of biodiversity of natural and ag...
Antioxidant system activity in liver and guerin’s carcinoma of rats under conditions of ω-3 polyunsaturated fatty acids administration
The effect of ω-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) supplementation on superoxide dismutase аnd catalase activities as well as the level of alpha-tocopherol and ascorbate were monitored in mitochondrial fraction of rat...