ВИЗНАЧЕННЯ КОРЕЛЯЦІЇ МІЖ ВМІСТОМ ПРОЛІНУ ТА ВОДИ У КОРЕНЯХ PISUM SATIVUM L. ПІД ВПЛИВОМ АБІОТИЧНИХ СТРЕСОВИХ ФАКТОРІВ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2017.02.192Ключові слова:
пролін, сольовий стрес, вміст води, іонізуюче випромінювання, кроссток сигнальних систем, стресові фактори, Pisum sativum L.Анотація
Абіотичний стрес вважається однією з основних причин втрати понад 50% врожаю різних культур в усьому світі. Пролін є важливою амінокислотою, яка бере участь у захисті живих клітин та адаптації цілого організму до впливу несприятливих факторів навколишнього середовища. Високий вміст проліну є широко поширеною реакцією рослин на різні стреси, зокрема осмотичні. Тому кількісна оцінка вмісту цієї амінокислоти важлива для оцінки «кроссток» сигнальних систем і для розуміння формування толерантності до стресів у рослин. Досліджувалось як іонізуюче опромінення змінює відповідь проростків гороху на сольовий стрес.Показано, що концентрація проліну може залежати від різних факторів, включаючи різні комбінації стресорів та їх дози. Отримані дані вказують на те, що після сольового стресу з попереднім опроміненням вміст вільного проліну в коренях збільшується. Іонізуюча радіація сама по собі на початкових етапах слабо впливає на концентрацію проліну, але здатна модифікувати послідуючу відповідь проростків на сіль. Найбільшу втрату вологи коренями рослин спостерігали через два тижні після впливу пошкоджуючих факторів. Коефіцієнт кореляції проліну та рівня води становив r = - 0,87, але з часом цей показник відновлювався і стабілізувався приблизно на 34-й день експерименту (r = 0,32). Це пов'язано з тим, що внесення токсичних концентрацій солі провокувало осмотичний шок, призводило до зниження приросту біомаси, довжини кореня та вмісту води в тканинах рослин в порівнянні з контролем. Таке явище може бути пов'язано зі зниженням швидкості росту, коли потреба організму у воді зменшується, а обмін речовин переводиться в режим спокою, енергетичні процеси переключаються на підтримку цілісності рослини і відновлення пошкоджень. Так як ростові показники гороху різних експериментальних груп з часом мають тенденцію до відновлення, можна припустити, що з віддаленням у часі після подолання наслідків стресу кількість вільного проліну і води у рослинах досягнуть характерних для контрольних груп значень.
Посилання
Athar H.R., Ashraf M. Strategies for Crop Improvement Against Salinity and Drought Stress: An Overview // Salinity and Water Stress. Tasks for Vegetation Sciences, vol 44. / Ashraf M., Ozturk M., Athar H. (eds). – Springer, 2009. – Р. 1-18. doi: 10.1007/978-1-4020-9065-3_1
Carillo P., Gibon Y. Protocol: Extraction and determination of proline [online]. – 2011. – Available from: https://www.researchgate.net/publication/211353600_PROTOCOL_Extraction_and_determination_of_proline – [accessed 10 December 2017]
Carrillo S., López E., Casas M. M. et al. Potential use of seaweeds in the laying hen ration to improve the quality of n-3 fatty acid enriched eggs // J. Appl. Phycol. – 2008. – Vol. 5, № 20. – P. 721–728.
Carvalho K., Campos M.K., Domingues D.S., Pereira L.F., Vieira L.G. The accumulation of endogenous proline induces changes in gene expression of several antioxidant enzymes in leaves of transgenic Swingle citrumelo // Mol. Biol. Rep. – 2013. – Vol. 40. – P. 3269–3279.
Deinlein U., Stephan A.B., Horie T., Luo W., Xu G., Schroeder J.I. Plant salt-tolerance mechanisms // Trends Plant Sci. – 2014. – Vol. 19, No 6. – P. 371– 379.
Huang Z., Zhao L., Chen D., Liang M., Liu Z., Shao H., Long X. Salt stress encourages proline accumulation by regulating proline biosynthesis and degradation in Jerusalem Artichoke plantlets // PLOS ONE. – 2013. – Vol. 8, No 4. – P. 62–85.
Mundy J., Nielsen H.B., Brodersen P. Crosstalk // Trends Plant Sci.- 2006. – Vol. 11. - Р. 63-64.
Szabados L., Savoure A. Proline: a multifunctional amino acid // Trends Plant Sci. – 2009. – V. 15, № 2. – P. 89–97.
Dіdenko N.O., Volkov R. A., Panchuk I. I. Effects of saline stress on proline and polyphenolic compounds content in Arabidopsis thaliana // Scientific Herald of Chernivtsy University. Biology (Biological Systems). – 2016. –8(1). – P. 35–39. (In Ukrainian).
Sakariyavo O.S., Holodova V.P., Mescheryakov A.B. Izmenenie soderzhaniya vodyi i proli- na u raznyih po zasuhoustoychivosti sortov pshenitsyi v hode adaptatsii k vodnomu defitsitu i na etape vosstanovleniya // Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod. Series: Biology. – 2001. – Р. 89–94. (In Russian).
Frantsuzova V.P., Olyunina L.N., Veselov A.P. The changes of water regime of wheat seedlings following brief hyperthermia // Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod. Series: Biology. – 2013. – 1(1). – Р. 136–139. (In Russian)..
Shakirova F.M. Nespetsificheskaya ustoychivost rasteniy k stressovyim faktoram i ee regulyatsiya. – Ufa: Gilem, 2001. – 160 р. (In Russian).
