Отправить статью по E-mail 
Влияние метилжасмоната на экспрессию генов, кодирующих ферменты синтеза непротеиновых тиолов, у пшеницы в присутствии кадмия
- Авторы: Репкина Н.С.1, Титов А.Ф.1, Нилова И.А.1, Казнина Н.М.1
-
Учреждения:
- Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
- Выпуск: Том 509, № 1 (2023)
- Страницы: 186-190
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7389/article/view/135654
- DOI: https://doi.org/10.31857/S268673892270010X
- EDN: https://elibrary.ru/NAZGUM
- ID: 135654
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
На растениях пшеницы (сорт Московская 39) изучено влияние фитогормона метилжасмоната (МЖ) на экспрессию генов TaGS1 и TaPCS1, кодирующих соответственно глутатионсинтетазу и фитохелатинсинтазу, которые являются ключевыми ферментами синтеза глутатиона и фитохелатинов. Впервые показано, что в отсутствие кадмия, обработка растений экзогенным МЖ (1 мкМ) приводит к увеличению накопления транскриптов генов TaGS1 и TaPCS1 в листьях. При добавлении в питательный раствор кадмия (CdSO4, 100 мкМ) уровень транскриптов гена TaGS1 повышался у растений, предобработанных МЖ (по сравнению с необработанными), тогда как уровень транскриптов гена TaPCS1 не различался. Установлено, что предобработка растений МЖ способствует меньшему накоплению кадмия в корнях и листьях пшеницы. При этом МЖ не оказывал влияния на линейные размеры растений, но положительно сказывался на накоплении биомассы в варианте с кадмием. Высказано предположение, что МЖ участвует в повышении устойчивости растений к кадмию за счет увеличения экспрессии генов TaGS1 и TaPCS1, и, как следствие, усиления синтеза хелатирующих соединений, а также за счет снижения поступления ионов металла в растения.
Ключевые слова
Об авторах
Н. С. Репкина
Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Автор, ответственный за переписку.
Email: nrt9@yandex.ru
Россия, Петрозаводск
А. Ф. Титов
Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Email: nrt9@yandex.ru
Россия, Петрозаводск
И. А. Нилова
Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Email: nrt9@yandex.ru
Россия, Петрозаводск
Н. М. Казнина
Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Email: nrt9@yandex.ru
Россия, Петрозаводск
Список литературы
- Zhai Q., Yan C., Li L. et al. Jasmonates. In: Hormone metabolism and signaling in plants // Amsterdam. Elsevier Ltd, 2017. P. 243–272.
- Kuznetsov Vl.V., Dmitrieva G.A. Physiology of Plants. Moscow: Unirite, 2016. (In Russ)
- Singh P., Arif Y., Siddiqui H. et al. Jasmonate: A versatile messenger in plants. In: Jasmonates and salicylates signaling in plants // Switzerland. Springer Nature, 2021. P. 129–158.
- Kolupaev Yu.E., Yastreb T.O. Jasmonate signaling and plant adaptation to abiotic stressors (Review) // Applied Biochemistry and Microbiology. 2021. V. 57. № 1. P. 1–19.
- Bali A.S., Sidhu G.P.S., Kumar V. et al. Mitigating cadmium toxicity in plants by phytohormone. In: Cadmium toxicity and tolerance in plants // Amsterdam. Elsevier Inc, 2019. P. 375–396.
- Chandrakar V., Yadu B., Xalxo R. et al. Mechanisms of plant adaptation and tolerance to metal/metalloid toxicity. In: Plant Ecophysiology and adaptation under climate change: Mechanisms and perspectives II Singapore // Springer Nature. 2020. P. 107–130.
- Raza A., Charagh S., Najati-Kakavand S. et al. The crucial role of jasmonates in enchancing heavy metals tolerance in plants. In: Jasmonates and salicylates signaling in plants // Switzerland. Springer Nature. 2021. P. 159–183.
- Singh I., Shah K. Exogenous application of methyl jasmonate lowers the effect of cadmium-induced oxidative injury in rice seedlings // Phytochemistry. 2014. V. 108. P. 57–66.
- Farhangi-Abriz S., Ghassemi-Golezani K. Jasmonates: Mechanisms and functions in abiotic stress tolerance of plants // Biocatalysis and agricultural biotechnology. 2019. V. 20. P. 101210.
- Nguen T.H., Goossens A., Lacchini E. Jasmonate: A hormone of primary importance for plant metabolism // Current Opinion in Plant Biology. 2022. V. 67. P. 102197.
- Napoleāo T.A., Soares G., Vital C.E. et al. Methyl jasmonate and salicylic acid are able to modify cell wall but only salicylic acid alters biomass digestibility in the model grass Brachypodium distachyon // Plant Science. 2017. V. 263. P. 46–54.
- Gallego S.M., Pena L.B., Barcia R.A. et al. Unravelling cadmium toxicity and tolerance in plants: Insight into regulatory mechanisms // Environmental and Experimental Botany. 2012. V. 83. P. 33–46.
Дополнительные файлы
