Влияние γ-облучения на экспрессию генов, кодирующих ферменты метаболизма абсцизовой кислоты в зародышах семян ячменя

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние γ-облучения семян ячменя сорта Нур в дозах 4–50 Гр на экспрессию генов, кодирующих ферменты биосинтеза абсцизовой кислоты (АБК), диоксигеназу 9-цис-эпоксикаротиноидов (HvNCED1) и катаболизма АБК 8’-гидроксилазу (HvABA8’OH-1) в зародышах семян ячменя в первые 30 часов прорастания. Показано, что гамма-облучение семян ячменя изменяет экспрессию генов, кодирующих ферменты биосинтеза и катаболизма АБК, во всех экспериментальных группах, что может обусловить снижение содержания АБК при использовании стимулирующих доз облучения и увеличить потенциал синтеза фитогормона при использовании ингибирующей дозы.

Об авторах

София Валерьяновна Битаришвили

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: bitarishvili.s@gmail.com

младший научный сотрудник лаборатории радиобиологии и экотоксикологии растений

Россия, 249032, Калужская область, г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км

Владимир Сергеевич Бондаренко

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: bvs79@mail.ru

канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории исследования действия неионизирующих излучений на агроценозы

Россия, 249032, Калужская область, г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км

Станислав Алексеевич Гераськин

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: stgeraskin@gmail.com

д-р биол. наук, заведующий лабораторией главный научный сотрудник лаборатории радиобиологии и экотоксикологии растений

Россия, 249032, Калужская область, г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км

Список литературы

  1. Finkelstein R. Abscisic Acid synthesis and response. Arabidopsis Book. 2013;11:e0166. doi: 10.1199/tab.0166.
  2. Christmann A, Weiler EW, Steudle E, Grill E. A hydraulic signal in root-to-shoot signalling of water shortage. Plant J. 2007;52(1):167-174. doi: 10.1111/j.1365-313X.2007.03234.x.
  3. Deborah V, Malone RP, Dix PJ. Increased tolerance to abiotic stress in tobacco plants expressing a barley cell wall peroxidase. J Plant Sci. 2011;6(1):1-13. doi: 10.3923/jps.2011.1.13.
  4. Козьмин Г.В., Гераськин С.А., Санжарова Н.И. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. – Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. [Koz’min GV, Geras’kin SA, Sanzharova NI. Radiatsionnye tekhnologii v sel’skom khozyaystve i pishchevoy promyshlennosti. Obninsk: VNIIRAE; 2015. (In Russ.)]
  5. Битаришвили С.В., Волкова П.Ю., Гераськин С.А. Влияние γ-облучения семян на фитогормональный статус проростков ячменя // Физиология растений. – 2018. – Т. 65. – № 3. – С. 223–231. [Bitarishvili SV, Volkova PY, Geras’kin SA. γ-Irradiation of Barley Seeds and Its Effect on the Phytohormonal Status of Seedlings. Fiziologiia Rastenii. 2018;65(3):223-231. (In Russ.)]. doi: 10.7868/S0015330318030065.
  6. Nambara E, Marion-Poll A. Abscisic acid biosynthesis and catabolism. Annu Rev Plant Biol. 2005;56:165-185. doi: 10.1146/annurev.arplant.56.032604.144046.
  7. Tuan PA, Kumar R, Rehal PK, et al. Molecular Mechanisms Underlying Abscisic Acid/Gibberellin Balance in the Control of Seed Dormancy and Germination in Cereals. Front Plant Sci. 2018;9:668. doi: 10.3389/fpls.2018.00668.
  8. ГОСТ 12038_84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Межгосударственный стандарт. Стандарты на методы контроля. – М., 2002. [GOST 12038_84. Semena sel’skokhozyaystvennykh kul’tur. Metody opredeleniya vskhozhesti. Mezhgosudarstvennyy standart. Standarty na metody kontrolya. (In Russ.)]
  9. Millar AA, Jacobsen JV, Ross JJ, et al. Seed dormancy and ABA metabolism in Arabidopsis and barley: the role of ABA 8’-hydroxylase. Plant J. 2006;45(6): 942-54. doi: 10.1111/j.1365-313X.2006.02659.x.
  10. Bahin E, Bailly C, Sotta B, et al. Crosstalk between reactive oxygen species and hormonal signalling pathways regulates grain dormancy in barley. Plant Cell Environ. 2011; 34:980-993. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02298.x.
  11. Jarosova J, Kundu JK. Validation of reference genes as internal control for studying viral infections in cereals by quantitative real-time RT-PCR. BMC Plant Biol. 2010;10:146. doi: 10.1186/1471-2229-10-146.
  12. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCT Method. Methods. 2001;25:402-408. doi: 10.1006/meth.2001.1262.
  13. Гераськин С.А., Чурюкин Р.С., Казакова Е.А. Модификация развития ячменя на ранних этапах онтогенеза при воздействии γ-облучения на семена // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2015. – Т. 55. – № 6. – С. 607–615. [Geras’kin SA, Chu rukin RS, Kazakova EA. Modification of Barley Development at Early Stages after Exposure of Seeds to γ-Irradiation dification of Barley Development at Early Stages after Exposure of Seeds to γ-Irradiation. Radiation biology, radioecology. 2015;55(6):607-615. (In Russ.)]. doi: 10.7868/S0869803115060065.
  14. Волкова П.Ю., Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Влияние γ-облучения семян на активность ферментов в проростках ячменя // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2016. – Т. 56. – № 2. – С. 1–7. [Volkova PY, Churyukin RS, Geras’kin SA. Influence of γ-Irradiated Seeds on the Enzyme Activity in Barley Seedlings. Radiation biology, radioeco logy. 2016;56(2):1-7. (In Russ.)]. doi: 10.7868/S0869803116020144.
  15. Esnault MA, Legue F, Chenal C. Ionizing radiation: advances in plant response. Environ Exp Bot. 2010;68(3):231-7. doi: 10.1016/j.envexpbot.2010.01.007.
  16. Huang GT, Ma SL, Bai LP, et al. Signal transduction during cold, salt, and drought stresses in plants. Mol Biol Rep. 2012;39:969-987. doi: 10.1007/s11033-011-0823-1.
  17. Ishibashi Y, Aoki N, Kasa M, et al. The interrelationship between abscisic acid and reactive oxygen species plays a key role in barley seed dormancy and germination. Front Plant Sci. 2017;8:275. doi: 10.3389/fpls.2017.00275.
  18. Ishibashi Y, Kasa S, Sakamoto N, et al. A role for reactive oxygen species produced by NADPH oxidases in the embryo and aleurone cells in barley seed germination. PLoS One. 2015;10(11): e0143173. doi: 10.1371/journal.pone.0143173.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Транскрипционная активность гена HvNCED1, кодирующего фермент биосинтеза АБК, в зародышах в зависимости от дозы облучения семян и времени экспозиции в рулонах с дистиллированной водой. 0 — нет детекции; * различия статистически значимы по сравнению с контрольными значениями, p < 0,05, U-тест Манна – Уитни

Скачать (49KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Транскрипционная активность гена HvABA8’OH-1, кодирующего фермент катаболизма АБК, в зародышах в зависимости от дозы облучения семян и времени экспозиции в рулонах с дистиллированной водой. * различия статистически значимы по сравнению с контрольными значениями, p < 0,05, U-тест Манна – Уитни

Скачать (43KB)
Метаданные

© Битаришвили С.В., Бондаренко В.С., Гераськин С.А., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах