ВЕСТНИК
Башкирского университета

ENGLISH
Главная Авторам Рецензентам Выпуски журнала Редколлегия Редакция Загрузить статью Подписка ISSN 1998-4812

Архив | Том 19, 2014, No. 1.

ВЛИЯНИЕ ОКСИДА АЗОТА НА ЕГО ЭНДОГЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ, РОСТ, АКТИВНОСТЬ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ И АНТИОКСИДАНТНЫЙ БАЛАНС РАСТЕНИЙ ПШЕНИЦЫ

Download
  • © И. Р. Гильванова

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © А. Р. Еникеев

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © В. В. Федяев

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © И. Ю. Усманов

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © З. Ф. Рахманкулова

    Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева PAH

    Россия, 127276 г. Москва, ул. Ботаническая, 35

Исследовано влияние эндогенного и экзогенного оксида азота NO на морфофизиологические и биохимические параметры проростков пшеницы Triticum aestivum L. Обработка растений донором экзогенного NO - 0.5 мМ раствором нитропруссида натрия, приводила к сильному возрастанию на 5-е и к снижению на 17-е сутки уровня эндогенного NO. При этом отмечали ряд морфофизиологических изменений: 1) возрастала способность к накоплению сухой массы побегов и корней; 2) доля суммарных дыхательных затрат от фотосинтеза снижалась на 8-11-е и возрастала на 17-е сутки. Степень перекисного окисления липидов была более выражена в корнях (содержание малонового диальдегида возрастало на 39% на 8-е сутки). На 11-е сутки наблюдалось улучшение антиоксидантного статуса. Таким образом, характер и интенсивность воздействия экзогенного оксида азота на рост, энергетический баланс и антиоксидантный статус растений могут быть связаны со степенью изменения содержания эндогенного NO при экзогенной обработке.

Ключевые слова:

  • Triticum aestivum
  • эндогенный/экзогенный оксид азота
  • рост
  • дыхание
  • антиоксидантная система
  • Triticum aestivum
  • endogenous/exogenous nitric oxide
  • growth
  • respiration
  • antioxidant system

ЛИТЕРАТУРА

  1. Stohr C., Ullrich W. R. Generation and possible roles of NO in plant roots and apoplastic space // Journal of Experimental Botany. 2002. V. 53. P. 2293-2303.
  2. Lamattina L., Garcia-Mata C., Graziano M., Pagnussat G. Nitric oxide: the versatility of an extensive signal molecule// Annual Reviews of Plant Biology. 2003. V. 54. P. 109-136.
  3. Bogdan C. Nitric oxide and the regulation of gene expression // Trends in Cell Biology. 2001. V. 11. P. 66-75.
  4. De Pinto M. C., Tommasi F., Gara L. D. Changes in the Antioxidant Sistem as Part of the Signaling Pathway Responsible for the Programmed cell Death Activated by Nitric Oxide and reactive Oxygen Species in Tobacco Bright-Yellow 2 Cells // Plant Physiology. 2002. V. 130. P. 698-708.
  5. Leshem Y. Y., Wills R. B. H., Ku V. V. V. Evidence for the Function of the Free radical Gas - Nitric Oxide (NO) - as an Endogenous Maturation and Senescence Regulating Factor in Higher Plants // Plant Physiology and Biochemistry. 1998. V. 36. P. 825-833.
  6. Hong J. K., Yun B.-W., Kang J.-G., Raja M. U., Kwon E., Sorhagen K., Chu C., Wang Y., Loake G. J. Nitric Oxide Function and Signalling in Plant Disease // Journal of Experimental Botany. 2008. V. 59. P. 147-154.
  7. Neill S., Barroso R., Bright J., Desikan R., Hancock J., Harrison J., Morris P., Ribeiro D., Wilson J. Nitric Oxide, Stomatal Closure, and Abiotic Stress // Journal of Experimental Botany. 2008. V. 59. P.165-176.
  8. An L., Liu Z., Yhang M., Chen T., Wang X. Effects of Nitric Oxide on Growth of Maize Seedling Leaves in the Presence or Absence of Ultraviolet Radiation // Journal of Plant Physiology. 2005. V. 162. P. 317-326.
  9. Blume Y. B., Krasylenko Y. A., Yemets А.І. Tyrosine Nitration as Regulatory Protein Posttranslational Modification // Ukrainian Biochemical Journal. 2009. V. 81. №5. P. 5-15.
  10. Valderrama R., Corpas F. J., Carreras A., Fernández-Ocaňa A., Chaki M., Luquea F., Gómez-Rodríguez M. R., Colmenero-Varea P., del Río L. A., Barroso J. B. Nitrosative Stress in Plants // FEBS Letters. 2007. V. 581. P. 453-461.
  11. Lehner C., Kerschbaum H.H., Lütz-Meindl U. Nitric Oxide Suppresses Growth and Development in the Unicellular Green Alga Micrasterias denticulata // Journal of Plant Physiology. 2009. V. 166. P. 117-127.
  12. Емец А. И., Красиленко Ю. А., Шеремет Я. А., Блюм Я. Б. Реорганизация микротрубочек как ответ на реализацию сигнальных каскадов оксида азота (ІІ) в растительной клетке // Цитология и генетика. 2009. T. 43. №2. C. 3-12.
  13. Hung K. T., Kao C. H. Nitric Oxide Counteracts the Senescence of Rice Leaves Induced by Hydrogen Peroxide // 21 Botanical bulletin of Academia Sinica. 2005. V. 46. P. 21-28.
  14. Kaiser M. J., Clarke K. R., Hinz H., Austen M. C. V., Somerfield P. J. Global analysis of response and recovery of benthic biota to fishing // Marine Ecology Progress Series. 2006. V. 311. P. 1-14.
  15. Yamasaki H., Shimoji H., Ohshiro Y., Sakihama Y. Inhibitory effects of nitric oxide on oxidative phosphorylation in plant mitochondria // Nitric oxide: biology and chemistry. 2001. V. 5. P. 261-270.
  16. Takahashi S., Yamasaki H. Reversible Inhibition of Photophosphorylation in Chloroplasts by Nitric Oxide // FEBS Letters. 2002. V. 512. P. 145-148.
  17. Shi S., Wang G., Wang Y., Zhang L., Zhang L. Protective Effect of Nitric Oxide against Oxidative Stress under Ultraviolet-B Radiation // Nitric Oxide. 2005. V. 13. P. 1-9.
  18. Jasid S J. J., Galatro A., Villordo., Puntarulo S., Simontacchi M. Role of Nitric Oxide in Soybean Cotyledon Senescence // Plant Science. 2009. V. 176. P. 662-668.
  19. Delledonne M., Zeier J., Marocco A., Lamb C. Signal Interactions between Nitric Oxide and Reactive Oxygen Intermediates in the Plant Hypersensitive Disease Resistance Response // Proceedings of the National Academy of Science. USA. 2001. V. 98. P. 13454-13459.
  20. Klessig D. F., Durner J., Noad R., Navarre D. A., Wendehenne D., Kumar D., Zhou J. M., Shali S., Zhang S., Kachroo P., Trifa Y., Pontier D., Lam E., Silva H. Nitric Oxide and Salicylic Acid Signaling in Plant Defense // Proceedings of the National Academy of Science. USA. 2000. V. 97. P. 8849-8855.
  21. Mur L. A. J., Carver T. L. V., Prats E. NO Way to Live: The Various Roles of Nitric Oxide in Plant-Pathogen Interactions // Journal of Experimental Botany. 2006. V. 57. P. 489-505.
  22. Klepper L. A. Nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2) emissions from herbicide-treated soybean plants // Atmos Environment. 1979. V. 13. P. 537-542.
  23. Scibe U., Smith K. A., Fowler D. Nitrification and denitrification as sources of nitric oxide and nitrous oxide in a sandy loam soil // Soil Biology and Biochemistry. 1993. V. 25. P. 1527-1536.
  24. Wildt J., Kley D., Rockel A., Rockel P., Segschneider H.J. Emission of NO from several higher plant species // Journal of Geophysical Research. 1997. V. 102. P. 5919-5927.
  25. Меньщикова Е. Б., Зенков Н. К., Реутов В. П. Оксид азота и NO-синтазы в организме млекопитающих при различных функциональных состояниях // Биохимия. 2000. T. 65. C. 485-503.
  26. Wilson I. D., Neill S. J., Hancock J. T. Nitric Oxide Synthesis and Signaling in Plant // Plant, Cell and Environment. 2008. V. 31. P. 622-631.
  27. Neill S. J., Desikan R., Hancock J. T. Nitric oxide signalling in plants // New Phytologist. 2003. V. 159. P. 11-35.
  28. Гродзинский А. М., Гродзинский Д. М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев: Наукова думка, 1973. C. 595.
  29. Гавриленко В. Ф., Ладыгина М. Е., Хандобина Л. М. Определение количественных и качественных параметров дыхания // Большой практикум по физиологии растений. М.: Высш. шк., 1975. 251 c.
  30. Health R. L., Packer L. Photoperoxidation in Isolated Chloroplasts. Kinetics and Stoichiometry of Fatty Acid Peroxidation // Archives of Biochemistry and Biophysics. 1968. V. 125. P. 189-198.
  31. Zhou B., Guo Z., Xing J., Huang B. Nitric oxide is involved in abscisic acid-induced antioxidant activities in Stylosanthes guianensis // Journal of Experimental Botany. 2005. V. 56. P. 3223-3228.
  32. Rockel P., Strube F., Rockel A., Wild J., Kaizer W. M. Regulation of nitric oxide (NO) production by plant nitrate reductase in vivo and in vitro // Journal of Experimental Botany. 2002. V. 53. P. 103-110.
  33. Yamasaki H. Nitrite-Dependent Nitric Oxide Production Pathway: Implications for Involvement of Active Nitrogen Species in Photoinhibition In Vivo // Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B. Biological sciences. 2000. V. 355. P. 1477-1488.
  34. Stöhr C., Stremlau S. Formation and Possible Role of Nitric Oxide in Plant Roots // Journal of Experimental Botany. 2006. V. 57. P. 463-470.
  35. Рахманкулова З. Ф. Энергетический баланс целого растения в норме и при неблагоприятных внешних условиях // Журнал общей биологии. 2002. Т. 63. C. 239-248.
  36. Hurry V., Igamberdiev A. U., Keerberg O., Parnik T., Atkin O., Zaragoza-Castells J., Gardestrom P. Respiration in Photosynthetic Cells: Gas Exchange Components, Interactions with Photorespiration and the Operation of Mitochondria in the Light // Plant Respiration. Advances in Photosynthesis and Respiration V. 18 / Editors H. Lambers, M. Ribas-Carbo Berlin: Springer-Verlag, 2005. P. 43-61.
  37. Yang Y., Qi M., Mei C. Endogenous Salicylic Acid Protect Rice Plants from Oxidative Damage Caused by Aging as Well as Biotic and Abiotic Stress // The Plant Journal: For Cell and Molecular Biology. 2004. V. 40. P. 909-919.
  38. Foyer C. H., Noctor G. Redox Regulation in Photosynthetic Organisms: Signaling, Acclimation and Practical Implications// Antioxidants and Redox Signaling. 2009. V. 11. P. 861-905.

Copyright © Вестник Башкирского университета 2010-2019