Влияние экзогенной жасмоновой кислоты на функционирование защитной системы рассады картофеля (<i>Solanum tuberosum</i> L.) при выращивании на искусственном ионообменном субстрате и заражении Х-вирусом картофеля

Вязов Е. В.; Каляга Т. Г.; Филипчик Е. А.; Сафонова О. Ю.; Шалыго Н. В.; Гриц А. Н.; Карасева Е. Н.; Макарова Т. Б.; Рыбинская Е. И.; Ольшаникова А. Л.; Янчевская Т. Г.

Влияние экзогенной жасмоновой кислоты на функционирование защитной системы рассады картофеля (Solanum tuberosum L.) при выращивании на искусственном ионообменном субстрате и заражении Х-вирусом картофеля

Вязов Е. В., Каляга Т. Г., Филипчик Е. А., Сафонова О. Ю., Шалыго Н. В., Гриц А. Н., Карасева Е. Н., Макарова Т. Б., Рыбинская Е. И., Ольшаникова А. Л., Янчевская Т. Г.

2020

https://doi.org/10.29235/1029-8940-2020-65-4-391-401

Изучены содержание активных форм кислорода (АФК), активность ферментов аскорбат-глутатио-нового цикла, проанализировано количество низкомолекулярных антиоксидантов: аскорбата и глутатиона, активность фенольной пероксидазы, содержание водорастворимых фенолов и уровень экспрессии гена маркера гиперчувствительного ответа (HSR) и генов PR-белков (Chit, Glu и TLP) в рассаде картофеля, выращенной на ионообменном субстрате в присутствии жасмоновой кислоты (ЖК) в концентрациях 10-8 и 10-6 М, при заражении Х-вирусом картофеля (ХВК). Показано накопление АФК, увеличение содержания восстановленного аскорбата и интенсивное потребление восстановленного глутатиона в рассаде картофеля под действием ЖК, а также резкое усиление экс-пресши генов HSR, Chit, Glu и TLP в листьях рассады картофеля, выращиваемой на субстрате с добавлением 10-6 М ЖК, до заражения ХВК. В контрольных растениях уровень экспрессии генов HSR и TLP увеличивался только после заражения ХВК.

Вязов Е. В., Каляга Т. Г., Филипчик Е. А., Сафонова О. Ю., Шалыго Н. В., Гриц А. Н., Карасева Е. Н., Макарова Т. Б., Рыбинская Е. И., Ольшаникова А. Л., Янчевская Т. Г. Влияние экзогенной жасмоновой кислоты на функционирование защитной системы рассады картофеля (Solanum tuberosum L.) при выращивании на искусственном ионообменном субстрате и заражении Х-вирусом картофеля. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. 2020;65(4):391-401. https://doi.org/10.29235/1029-8940-2020-65-4-391-401

Цитирование

Список литературы

1. Янчевская, Т. Г Физиолого-биохимическая оптимизация минерального питания растений / Т. Г. Янчевская. -Б. м. : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2018. - 547 с.

2. Stimulation of cellular mechanisms of potato antivirus resistance by the action of a preparation based on Bacillus subtilis bacteria / Т. G. Yanchevskaya [et al.] // Appl. Biochem. Microbiol. - 2018. - Vol. 54, N 3. - P. 324-330. https://doi.org/10.1134/S0003683818030158

3. Поликсенова, В. Д. Индуцированная устойчивость растений к патогенам и абиотическим стрессовым факторам (на примере томата) / В. Д. Поликсенова // Вестн. БГУ Сер. 2. Химия. Биология. География. - 2009. - № 1. - С. 48-60.

4. Choudhary, D. K. Induced systemic resistance (ISR) in plants: mechanism of action / D. K. Choudhary, A. Prakash, B. N. Johri // Indian J. Microbiol. - 2007. - Vol. 47, N 4. - P. 289-297. https://doi.org/10.1007/s12088-007-0054-2

5. Induced Systemic Resistance (ISR) and Fe deficiency responses in dicot plants / F. J. Romera [et al.] // Front. Plant Sci. -2019. - Vol. 10. - Art. 287. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00287

6. Hormonal modulation of plant immunity / C. M. Pieterse [et al.] // Annu. Rev Cell Dev. Biol. - 2012. - Vol. 28, N 1. -P. 489-521. https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-092910-154055

7. Disease resistance or growth: the role of plant hormones in balancing immune responses and fitness costs / N. Denance [et al.] // Front Plant Sci. - 2013. - Vol. 4. - Art. 155. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00155

8. Pieterse, C. M. J. Different shades of JAZ during plant growth and defense / C. M. J. Pieterse, R. Pierik, S. C. M. van Wees // New Phytol. - 2014. - Vol. 204, N 2. - P. 261-264. https://doi.org/10.1111/nph.13029

9. Vasyukova, N. I. Jasmonate-dependent defense signaling in plant tissues / N. I. Vasyukova, O. L. Ozeretskovskaya // Rus. J. Plant Physiol. - 2009. - Vol. 56, N 5. - P. 581-590. https://doi.org/10.1134/S102144370905001X

10. Salazar, L. F. Potato viruses and their control / L. F. Salazar. - Lima, Peru : Intern. Potato Center (CIP), 1996. - 214 p.

11. PR-белки как маркеры устойчивости озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) к листовым патогенам / Е. В. Вязов [и др.] // Вес. Нац. aкад. навук Беларусь Сер. бiял. навук. - 2019. - Т. 64, № 3. - С. 286-291.

12. Peroxidases and lignification in relation to the intensity of water-deficit stress in white clover (Trifolium repens L.) / B.-R. Lee [et al.] // J. Exp. Botany. - Vol. 58, N 6. - P. 1271-1279. https://doi.org/10.1093/jxb/erl280

13. Инокуляция, накопление и идентификация вируса PVY картофеля в тест-растениях Nicotiana tabacum / В. Т. Хасанов [и др.] // Вестн. КАТУ им. С. Сейфуллина. - 2012. - № 4 (75). - С. 31-36.

14. Kozel, N. V. Barley leaf antioxidant system under photooxidative stress induced by Rose Bengal / N. V. Kozel, N. V. Shalygo // Rus. J. Plant Physiol. - 2009. - Vol. 56, N 3. - P. 316-322. https://doi.org/10.1134/S1021443709030030

15. A highly sensitive fluorescent micro-assay of H2O2 release from activated human leukocytes using a dihydroxy-phenoxazine derivative / J. G. Mohanty [et al.] // J. Immunol. Meth. - 1997. - Vol. 202, N 2. - P. 133-141. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(96)00244-x

16. Different responses of tobacco antioxidant enzymes to light and chilling stress / T. Gechev [et al.] // J. Plant Physiol. -2003. - Vol. 160, N 5. - P. 509-515. https://doi.org/10.1078/0176-1617-00753

17. Запрометов, М. Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях / М. Н. Запро-метов. - М. : Наука, 1993. - 272 с.

18. Mittler, R. Detection of ascorbate peroxidase activity in native gels by inhibition of the ascorbate dependent reduction of nitroblue tetrazolium / R. Mittler, B. A. Zilinskas // Anal. Biochem. - 1993. - Vol. 212, N 2. - P. 540-546. https://doi. org/10.1006/abio.1993.1366

19. Over-expression of ascorbate oxidase in the apoplast of transgenic tobacco results in altered ascorbate and glutathione redox states and increased sensitivity to ozone / M. Sanmartin [et al.] // Planta. - 2003. - Vol. 216. - P. 918-928. https://doi.org/10.1007/s00425-002-0944-9

20. Козел, Н. В. Фотоокислительные процессы, индуцированные в растениях ячменя и табака сенсибилизаторами ксантеновой природы : дис. ... кандидат биологических наук : 03.00.02 / Н. В. Козел. - Минск, 2009. - 146 л.

21. Спектрофлуориметрический метод определения окисленного и восстановленного глутатиона в растениях / Н. В. Шалыго [и др.] // Физиология и биохимия культурных растений. - 2007. - Т. 39, № 3. - С. 264-270.

22. Bradford, M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. Bradford // Anal. Biochem. - 1976. - Vol. 72, N 1-2. - P. 248-254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999

23. Технология ДНК-типирования генов устойчивости ячменя к засухе : метод. указания / сост. : И. Н. Доманская [и др.]. - Минск : Право и экономика, 2011. - 31 с.

24. Пасалари, Х. Экспрессия генов защитного ответа в листьях трансгенного картофеля после обработки глифо-сатом / Х. Пасалари, А. Н. Евтушенков // Вестн. БГУ. Сер. 2. Химия. Биология. География. - 2016. - № 1. - С. 31-35.

25. Рокицкий, П. Ф. Биологическая статистика : учеб. пособие / П. Ф. Рокицкий. - Изд. 3-е, испр. - Минск : Выш. школа, 1973. - 318 с.

26. Артюхов, В. Г. Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами / В. Г Артюхов, М. А. Накваскина. - Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2000. - 294 с.

27. Wasternack, C. Jasmonates: an update on biosynthesis, signal transduction and action in plant stress response, growth and development / C. Wasternack // Ann. Bot. - 2007. - Vol. 100, N 4. - P. 681-697. https://doi.org/10.1093/aob/mcm079

28. Expression profiling of Chondrus crispus (Rhodophyta) after exposure to methyl jasmonate / J. Collen [et al.] // J. Exp. Bot. - 2006. - Vol. 57, N 14. - P. 3869-3881. https://doi.org/10.1093/jxb/erl171

29. Characterization of alternative oxidase (AOX) gene expression in response to methyl salicylate and methyl jasmonate pre-treatment and low temperature in tomatoes / R. W. M. Fung [et al.] // J. Plant Physiol. - Vol. 163, N 10. - P. 1049-1060. https://doi.org/10.1016/jjplph.2005.11.003

Источник

Информация

Автор

Вязов Е. В. Институт биофизики и клеточной инженерии, НАН Беларуси
Каляга Т. Г. Институт биофизики и клеточной инженерии, НАН Беларуси
Филипчик Е. А. Институт биофизики и клеточной инженерии, НАН Беларуси
Сафонова О. Ю. Институт биофизики и клеточной инженерии, НАН Беларуси
Шалыго Н. В. Институт биофизики и клеточной инженерии, НАН Беларуси
Гриц А. Н. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси
Карасева Е. Н. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси
Макарова Т. Б. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси
Рыбинская Е. И. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси
Ольшаникова А. Л. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси
Янчевская Т. Г. Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича, НАН Беларуси

Страницы

391-401

Год издания

2020

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук

Похожие публикации

Источник

Информация