Activities of Hydrogen Peroxide-Scavenging Enzymes during Low-Temperature Hardening of Potato Plants Transformed by the desA Gene of Δ12-Acyl-Lipid Desaturase


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Activities of enzymes decomposing hydrogen peroxide (H2O2) under long exposure to hardening low temperatures and the effect of Δ12-acyl-lipid desaturase on these processes were studied on potato (Solanum tuberosum L., cv. Desnitsa), which typically represents cold-tolerant plants. We compared nontransformed plants (control) and the line transformed with the construction carrying the target desA gene of the mentioned desaturase from cyanobacterium Synechocystis sp. PCC (desA-licBM3 plants). The plants were hardened at 5°C for six days under illumination of 50 μmol/(m2 s). The hardening was found to favor plant tolerance to the subsequent frost, and the desA-licBM3 plants exceed the controls in this property. Of the studied H2O2-scavenging enzymes, soluble type III peroxidases (guaiacol peroxidases) displayed the most activity, and type I peroxidase (ascorbate peroxidase) was the least active in the two potato lines over the hardening period. The activity of catalase increased twofold in the control and fourfold in the transformed plants in the first day of the hardening. However, the doubled catalase activity did not appear to compensate the H2O2 accumulation over this period. The recorded rise in catalase activity in the desA-licBM3 plants, together with the high activity of guaiacol peroxidases, favored lowering the hydrogen peroxide level in comparison with the initial values. For the first time, electrophoresis revealed two catalase isoforms, CAT1 and CAT2, in leaves of both potato lines. The significance of CAT1 was greater than that of CAT2 in the total catalase activity during the hardening period. It is concluded that, under the long-term cold hardening of potato plants, the content of hydrogen peroxide is determined by highly active guaiacol peroxidases and Class I catalase exerting energy-independent H2O2 decomposing. In this case, in the transformants that are rich in membrane lipids, where polyunsaturated fatty acids predominate, the activity of H2O2-scavenging enzymes increased significantly more than in the control, which is why the hardening of the transformants is more effective.

Об авторах

N. Naraikina

Timiryazev Institute of Plant Physiology

Email: sinkevich_m@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

M. Sin’kevich

Timiryazev Institute of Plant Physiology

Автор, ответственный за переписку.
Email: sinkevich_m@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

A. Deryabin

Timiryazev Institute of Plant Physiology

Email: sinkevich_m@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

T. Trunova

Timiryazev Institute of Plant Physiology

Email: sinkevich_m@mail.ru
Россия, Moscow, 127276

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».