Ambiol Modulates the Functional Characteristics of Pea Seedlings Mitochondria

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of ambiol, a plant growth regulator, on the functional state of mitochondria of etiolated pea seedlings has been studied. The drug prevented the activation of lipid peroxidation in mitochondrial membranes in the concentration range of 10–5–10–6 and 10–9 M. The addition of ambiol to the incubation medium of these organelles led to an increase in the oxidation rates of NAD-dependent substrates. At the same time, the most effective concentrations were 10–5 and 10–6 M. Changes in the bioenergetic characteristics of mitochondria were accompanied by alterations in the fatty acid composition of mitochondrial membranes. The most significant changes were observed in the content of 18:2 ω6 and 18:3 ω3 fatty acids. It is assumed that an increase in the content of these fatty acids in the mitochondrial membranes may indicate an increase in the content of cardiolipin, which provides the effective functioning of the mitochondrial respiratory chain, and, consequently, plays an essential role in the maintenance of high-energy-level metabolism. Treatment of pea seeds with ambiol not only prevented a decrease in the growth rate of pea seedlings under water-deficit conditions, but also stimulated their growth.

About the authors

I. V Zhigacheva

N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: zhigacheva@mail.ru
Moscow, Russia

N. I Krikunova

N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

Yu. V Kuznetsov

N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. N Goloshchapov

N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Farooq M. A., Niazi A. K., Akhtar J., Saifullah, M. Farooq, Souri Z., Karimi N., and Rengel Z. Plant Physiol. Biochem., 141, 353–369 (2019). doi: 10.1016/j.plaphy.2019.04.039
  2. Шиков А. Е., Чиркова Т. В. и Емельянов В. В. Функции активных форм кислорода в растительных клетках в норме и при адаптации. Экологическая генетика, 19 (4), 343–363 (2021). doi: 10.17816/ecogen75975
  3. Колупаев Ю. Е. и Карпец Ю. В. Активные формы кислорода и стрессовый сигналинг у растений. Укр. биохим. журн., 86 (4), 18–35 (2014).
  4. Благонравов М. Л., Азова М. М. и Фролов В. А. Программированная клеточная гибель в патологии сердца («Литтерра», М., 2013).
  5. Новодережкина Е. А., Животовский Б. Д. и Гогвадзе В. Г. Индукция неспецифической проницаемости митохондриальной мембраны и ее роль в гибели клеток. Молекуляр. биология, 50 (1), 51–68 (2016). doi: 10.7868/S002689841601016X
  6. Кирсанова Е. В. и Кириллова И. Г. Влияние препарата амбиол на продукционный процесс гороха и картофеля. Вестн. ОрелГАУ, № 4 (7), 7–9 (2007).
  7. Войников В. К. Митохондрии растений при температурном стрессе («Гео», Новосибирск, 2011).
  8. Попов В. Н., Рууге Э. К. и Старков А. А. Влияние ингибиторов электронного транспорта на образование активных форм кислорода при окислении сукцината митохондриями гороха. Биохимия, 68 (7), 910–916 (2003).
  9. Fletcher B. I., Dillard C. D., and Tappel A. L. Measurement of fluorescent lipid peroxidation products in biological systems and tissues. Anal. Biochem., 52 (1), 1–9 (1973). doi: 10.1016/0003-2697(73)90327-8
  10. Carreau J. P. and Dubacq J. P. Adaptation of a macroscale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extracts. J. Chromatogr., 151 (3), 384–390 (1979) doi: 10.1016/S0021-9673(00)88356-9
  11. Wang J., Sunwoo H., Cherian G., and Sim J. S. Fatty acid determination in chicken egg yolk: a comparison of different methods. Poultry Sci., 79 (8), 1168–1171 (2000). doi: 10.1093/ps/79.8.1168
  12. Golovina R. V. and Kuzmenko T. E. Thermodynamic evaluation of the interaction of fatty acid methyl esters with polar and non-polar stationary phases, based on their retention indices. Сhromatographia, 10 (9), 545–548 (1977). doi: 10.1007/BF02262915
  13. Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция («Гилем», Уфа, 2001).
  14. Пальченко А. К., Пальченко С. А. и Сторожишина К. М. Влияние стимуляторов роста на биометрические показатели сеянцев сосны обыкновенной. Лесное хозяйство, № 2, 297–301 (2008).
  15. Дубинская Н. И. и Обручева Н. В. в сб. Физиология семян: формирование, прорастание, прикладные аспекты. Отв. ред. Х. Х. Каримов («Дониш», Душанбе, 1990), сс. 181–183.
  16. Евсюнина А. С. Влияние эпибрассинолида и амбиола на гормональный баланс и ультраструктуру тканей растений картофеля при регуляции ростовых процессов в онтогенезе. Дис. … канд. биол. наук (Институт биохимии им. А.Н. Баха, М., 2006).
  17. Zhou Y., Peisker H., and Dörmann P. Molecular species composition of plant cardiolipin determined by liquid chromatography mass spectrometry. J. Lipid Res., 57 (7), 1308–1321 (2016). DOI: 10.1194/ jlr.D068429

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies