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 91
- Downloads 0
BIOCHEMICAL FEATURES OF HEPATIC STEATOSIS UNDER THE ABSENCE OF VITAMIN A STORES
The work is devoted to the research of the characteristics of nonalcoholic hepatic steatosis and insulin resistance under the absence of vitamin A s.tores. To develop a vitamin A-deficient state transgenic mice were empl...
Dynamics of allergenic pollen in the air of urboecosystem of Ivano-Frankivsk (summer-autumn wave of pollination)
In this article you can find the results of the airborne pollen research of urboecosystem Ivano-Frankivsk city in 2014. The pollen monitoring was held by the gravimetric method with the help of Durham pollen collector....
EFFECT OF SODIUM NITROPRUSSIDE ON ACTIVITIES OF ANTIOXIDANT AND GLUTATHIONE-RELATED ENZYMES IN LEAVES OF MAIZE SEEDLINGS
Sodium nitroprusside was used as nitric oxide (•NO) donor to investigate effects of •NO on the activity of antioxidant enzymes in leaves of maize seedlings. Seeds of maize hybrid Kharkivskyj 195 MB (Zea mays L.) were use...
Оцінка лікворної системи головного мозку у здорових дітей до одного року за допомогою нейросонографії
Нейросонографія (НСГ) — це один із найпоширеніших методів для діагностики захворювань головного мозку в дітей раннього віку. Цей метод неінвазивний, недорогий, не має ускладнень та протипоказів, не вимагає спеціальної пі...
ОСОБЛИВОСТІ ЗМІНИ ДЕЯКИХ БІОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ У РІЗНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ ГРУП РИБ ЗА ДІЇ АНТРОПОГЕННОГО НАВАНТАЖЕННЯ
Розглянуто вплив екологічних умов на вміст гормонів тироксину, трийодтироніну, активності ЛДГ та вмісту глюкози у плазмі крові верховодки, плітки, краснопірки, йоржа та окуня. Вміст трийодтироніну та тироксину визначали...