Защитные реакции инфицированных вирусом Y растений картофеля при обработке 24-эпибрассинолидом с салициловой кислотой и метилжасмонатом

Балюк Н. В.; Калацкая Ж. Н.; Ламан Н. А.

Защитные реакции инфицированных вирусом Y растений картофеля при обработке 24-эпибрассинолидом с салициловой кислотой и метилжасмонатом

Балюк Н. В.,

Калацкая Ж. Н., Ламан Н. А.

2023

https://doi.org/10.29235/1029-8940-2023-68-2-95-103

Исследовано влияние 24-эпибрассинолида в сочетании с салициловой кислотой и метилжасмонатом на развитие устойчивости оздоровленных микроклонально размноженных растений картофеля к вирусу Y, их физиологическое состояние, функционирование про-/антиоксидантной системы. Установлено, что в результате синергетического взаимодействия иммуностимуляторов эпибрассинолида с метилжасмонатом или эпибрассинолида с метилжасмонатом и салициловой кислотой в смесях против вирусной инфекции отмечаются снижение степени заражения листьев Y-вирусом картофеля, активация роста растений и низкий уровень индукции про- и антиоксидантных соединений, определяющих развитие оксидативного стресса. Выявленные положительные взаимодействия между брассиностероидами и метилжасмонатом при подавлении вирусного заражения и активизации ростовых процессов подтверждают их взаимный вклад в поддержание баланса между ростом растений и иммунитетом.

Балюк Н. В., Калацкая Ж. Н., Ламан Н. А. Защитные реакции инфицированных вирусом Y растений картофеля при обработке 24-эпибрассинолидом с салициловой кислотой и метилжасмонатом. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. 2023;68(2):95-103. https://doi.org/10.29235/1029-8940-2023-68-2-95-103

Цитирование

Список литературы

1. Изучение распространенности и структуры популяций возбудителей вирусных болезней картофеля в Республике Беларусь / В. А. Козлов [и др.] // Земледелие и растениеводство. – 2022. – № 1. – C. 32–36.

2. Climate change and consequences for potato production: a review of tolerance to emerging abiotic stress / T. S. George [et al.] // Potato Res. – 2017. – Vol. 60, N 3–4. – P. 239–268. https://doi.org/10.1007/s11540-018-9366-3

3. Jones, R. A. C. Global plant virus disease pandemics and epidemics / R. A. C. Jones // Plants. – 2021. – Vol. 10, N 2. – P. 233. https://doi.org/10.3390/plants10020233

4. Биологические методы защиты растений от вирусов: проблемы и перспективы (обзор) / И. В. Максимов [и др.] // Прикл. биохимия и микробиология. – 2020. – Т. 56. – № 6. – С. 536–550.

5. Grabovskaya, N. I. Protective effect of preparations containing brassinosteroids on plants exposed to environmental lead contamination: a review / N. I. Grabovskaya, O. N. Babenko // J. Sib. Fed. Univ. Biol. – 2020. – Vol. 13, N 2. – P. 129–163. https://doi.org/10.17516/1997-1389-0322

6. Brassinosteroids in Plant Developmental Biology and Stress Tolerance / eds. : G. J. Ahammed, A. Sharma, J. Yu. – [S. n.] : Academic Press, 2019. – 326 p.

7. Wasternack, C. Jasmonates: news on occurrence, biosynthesis, metabolism and action of an ancient group of signaling compounds / C. Wasternack, M. Strnad // Int. J. Mol. Sci. – 2018. – Vol. 19, N 9. – Art. 2539. https://doi.org/10.3390/ ijms19092539

8. Zhao, S. Current understanding of the interplays between host hormones and plant viral infections / S. Zhao, Y. Li // PLoS Pathogens. – 2021. – Vol. 17, N 2. – P. e1009242. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009242

9. Benefits of brassinosteroid crosstalk / S. P. Choudhary [et al.] // Trends Plant Sci. – 2012. – Vol. 17, N 10. – P. 594–605. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2012.05.012

10. Инструкция по использованию иммуноферментного диагностического набора для определения вирусов картофеля / Рос. с.-х. акад. НПО по картофелеводству. – М. : Коренево, 2016. – 8 с.

11. Extracellular H2O2 induced by Oligagalacturonides is not involved in the inhibition of the auxin-regulated roIB gene expression in tobacco leaf explants / D. Bellincampi [et al.] // Plant Physiol. – 2000. – Vol. 122, N 4. – P. 1379–1385. https://doi. org/10.1104/pp.122.4.1379

12. Singleton, V. L. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagent / V. L. Singleton, J. A. Rossi // Am. J. Enol. Viticult. – 1965. – Vol. 16, N 3. – P. 144–158.

13. Copper-induced damage to the permeability barrier in roots of Silene cucubalus / C. H. R. De Vos [et al.] // J. Plant Physiol. – 1989. – Vol. 135, N 2. – P. 164–169. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(89)80171-3

14. Bates, L. S. Rapid determination of free proline for water-stress studies / L. S. Bates, R. P. Waldren, J. D. Teare // Plant Soil. – 1973 – Vol. 39, N 1. – P. 205–207. https://doi.org/10.1007/BF00018060

15. Lichtenthaler, K. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents / K. Lichtenthaler, A. R. Welburn // Biochem. Soc. Transact. – 1983. – Vol. 11, N 5. – P. 591–592. http://doi.org/10.1042/bst0110591

16. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л. : Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 429 с.

17. Smith, I. Assays of glutathione reductase in crude tissue homogenates using 5,5′dithio-bis(2-nitrobenzoic) acid / I. Smith, T. Vilrbeller, C. Thornl // Anal. Biochem. – 1988. – Vol. 175, N 2. – P. 408–413. https://doi.org/10.1016/0003- 2697(88)90564-7

18. Nakano, Y. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts / Y. Nakano, K. Asada // Plant Cell Physiol. – 1981. – Vol. 22, N 5. – P. 867–880. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.pcp.a076232

19. Бояркин, А. Н. Быстрый метод определения активности полифенолоксидазы (модифицированный) / A. Н. Бояркин // Тр. Ин-та физиологии растений АН СССР. – 1954. – T. 8, № 2. – С. 398–403.

20. Rice stripe virus suppresses jasmonic acid-mediated resistance by hijacking brassinosteroid signaling pathway in rice / J. Hu [et al.] // PLoS Pathogens. – 2020. – Vol. 16, N 8. – P. e1008801. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008801

21. Divi, U. K. Brassinosteroid mediated stress tolerance in Arabidopsis shows interactions with abscisic acid, ethylene and salicylic acid pathways / U. K. Divi, T. Rahman, P. Krishna // BMC Plant Biol. – 2010. – Vol. 10. – Art. 151. https://doi. org/10.1186/1471-2229-10-151

22. Влияние 24-эпибрассинолида на рост проростков капусты при холодовом стрессе / Р. Ф. Гималов [и др.] // Агрохимия. – 2006. – Т. 8. – С. 34–37.

23. Salicylic acid-induced differential resistance to the Tomato yellow leaf curl virus among resistant and susceptible tomato cultivars / T. Li [et al.] // BMC Plant Biol. – 2019. – Vol. 19, N 1. – Art. 173. https://doi.org/10.1186/s12870-019-1784-0

24. Chakraborty, N. Exogenous application of methyl jasmonate induces defense response and develops tolerance against mungbean yellow mosaic India virus in Vigna mungo / N. Chakraborty, J. Basak // Function. Plant Biol. – 2018. – Vol. 46, N 1. – P. 69–81. https://doi.org/10.1071/FP18168

25. Exogenous brassinosteroid and jasmonic acid improve drought tolerance in Brassica rapa L. genotypes by modulating osmolytes, antioxidants and photosynthetic system / W. Ahmad Lone [et al.] // Plant Cell Reports. – 2022. – Vol. 41, N 3. – P. 603–617. https://doi.org/10.1007/s00299-021-02763-9

26. The activity of peroxidase in various cell fractions of wheat plants infected with Septoria nodorum berk / Z. R. Yusupova [et al.] // Rus. J. Plant Physiol. – 2006. – Vol. 53, N 6. – P. 807–813. https://doi.org/10.1134/S1021443706060124

27. Structural-functional features of plant isoperoxidases / I. V. Maksimov [et al.] // Biochemistry (Moscow). – 2011. – Vol. 76, N 6. – P. 609–621. https://doi.org/10.1134/S0006297911060010 102

28. Влияние салициловой и жасмоновой кислот на активность и спектр защитных белков пшеницы при заражении возбудителем септориоза / Л. Г. Яруллина [и др.] // Изв. Рос. aкад. наук. Сер. биол. – 2015. – № 1. – С. 34–41.

29. Polyphenol oxidase as a biochemical seed defense mechanism / E. P. Fuerst [et al.] // Frontiers Plant Sci. – 2014. – Vol. 5. – Art. 689. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00689

30. Колупаев, Ю. Е. Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях / Ю. Е. Колупаев, А. А. Вайнер, Т. О. Ястреб // Вісн. Харківськ. нац. аграр. ун-ту. Сер. Біологія. – 2014. – № 2. – С. 6–22.

31. Physiological and biochemical responses in Cucurbita pepo leaves associated with some elicitors-induced systemic resistance against Zucchhini yellow mosaic virus / M. R. Sofy [etal.] // Int. J. Modern Botany. – 2014. – Vol. 4, N 2. – Р. 61–74. https://doi.org/10.5923/j.ijmb.20140402.04

32. TuMV triggers stomatal closure but reduces drought tolerance in Arabidopsis / C. A. Manacorda [et al.] // Plant, Cell Environment. – 2021. – Vol. 44, N 5. – P. 1399–1416. https://doi.org/10.1111/pce.14024

33. Overexpression of the vascular brassinosteroid receptor BRL3 confers drought resistance without penalizing plant growth / N. Fabregas [et al.] // Nat. Commun. – 2018. – Vol. 9. – Art. 4680. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06861-3

Источник

Информация

Автор

Балюк Н. В. Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси
Калацкая Ж. Н. Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси
Ламан Н. А. Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси

Страницы

95-103

Год издания

2023

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук