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 94
- Downloads 0
МОЖЛИВІСТЬ КУЛЬТИВУВАННЯ DESMODESMUS ARMATUS (CHOD.) HEGEW. У МІКСОТРОФНИХ УМОВАХ
Робота присвячена вивченню можливості культивування зеленої мікроводорості Desmodesmus armatus у мікотрофних умовах. Мікроводорість культивували на скидній воді із УЗВ. Для створення мікотрофних умов у живильне середовищ...
Preliminary information about the species composition and peculiarities of biology reproduction of Ternopil synanthropic passerine birds series (Passeriformes)
The article presents preliminary results in the observations of species composition of Ternopil synanthropic passerine birds series (Passeriformes). Study results of zoological museum collection of Botany and Zoology Dep...
СУТОЧНАЯ ДИНАМИКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ PLATYNEREIS DUMERILII (POLYCHAETA) В СООБЩЕСТВЕ ОБРАСТАНИЯ ОДЕССКОГО ЗАЛИВА ЧЕРНОГО МОРЯ
Показана добова динаміка кількісних показників багатощетинкових червів Platynereis dumerilii (Audoin et Milne Edwards, 1834) у різні фази Місячного циклу в приповерхневому і придонному горизонтах угрупування обростання О...
Generation of nitric oxide and its role under stress conditions in plants
Nitric oxide is one of reactive nitrogen species. This form of nitrogen can influence the plant organism both positively and negatively. This work provides available information on the effect of nitric oxide donors on th...
Ростові характеристики та енергопродуктивність тополь і верб у короткоротаційній плантації за перший рік вегетації
В умовах поливного розсадника досліджено ростові та енергетичні характеристики і продуктивність тополь та верб при вирощуванні їх в короткоротаційній плантації за перший рік вегетації. Показано, що клони значно відрізняю...