Изучение активности некоторых антиоксидантных ферментов в трансгенных растениях Nicotiana tabacum, выращенных в условиях абиотического стресса
Аннотация
Проведен сравнительный анализ ряда биохимических характеристик нетрансгенных и трансгенных растений Nicotiana tabacum, выращенных на почве с повышенной концентрацией солей тяжелых металлов. Трансгенные растения несли в своем геноме бактериальный ген acdS, кодирующий 1-аминоциклопропан-1-карбоксилатдезаминазу (АЦК-дезаминазу). Обработка почвы солями меди(II), хрома(VI) и свинца(II) в повышенных концентрациях способствовала индукции экспрессии гена acdS и увеличению активности АЦК-дезаминазы в трансгенных растениях. Показано, что при выращивании растений в условиях абиотического стресса возрастала активность супероксиддисмутазы, каталазы, полифенолоксидазы и аскорбатоксидазы, а также интенсивность процессов пероксидазного окисления.
Литература
- Glick BR. Bacterial ACC deaminase and the alleviation of plant stress. Advances in Applied Microbiology. 2004;56:291–312. DOI: 10.1016/S0065-2164(04)56009-4.
- Grichko VP, Glick BR. Amelioration of flooding stress by ACC deaminase-containing plant growth-promoting bacteria. Plant Physiology and Biochemistry. 2001;39(1):11–17. DOI: 10.1016/S0981-9428(00)01212-2.
- Matés JM. Effects of antioxidant enzymes in the molecular control of reactive oxygen species toxicology. Toxicology. 2000; 153(1–3):83–104. DOI: 10.1016/s0300-483x(00)00306-1.
- Ahmad P, Sarwat M, Sharma S. Reactive oxygen species, antioxidants and signaling in plants. Journal of Plant Biology. 2008; 51(3):167–173. DOI: 10.1007/BF03030694.
- Sergeeva E, Shah S, Glick BR. Growth of transgenic canola (Brassica napus cv. Westar) expressing a bacterial 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase gene on high concentrations of salt. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2006;22(3):277–282. DOI: 10.1007/s11274-005-9032-1.
- Glick BR. Modulation of plant ethylene levels by the bacterial enzyme ACC deaminase. FEMS Microbiology Letters. 2005; 251(1):1–7. DOI: 10.1016/j.femsle.2005.07.030.
- Lee Y-P, Kim S-H, Bang J-W, Lee H-S, Kwak S-S, Kwon S-Y. Enhanced tolerance to oxidative stress in transgenic tobacco plants expressing three antioxidant enzymes in chloroplasts. Plant Cell Reports. 2007;26(5):591–598. DOI: 10.1007/s00299-006-0253-z.
- Vurukonda SSKP, Vardharajula S, Shrivastava M, SkZ A. Enhancement of drought stress tolerance in crops by plant growth promoting rhizobacteria. Microbiological Research. 2016;184:13–24. DOI: 10.1016/j.micres.2015.12.003.
- Melnikava AA, Khramtsova AA, Karaleva KS, Rutkevich DA, Kukulianskaya TA. Expression analysis of acdS-gene of Pseudomonas putida B-37 in transgenic plants Nicotiana tabacum. Journal of the Belarusian State University. Biology. 2019;1:45–53. Russian. DOI: 10.33581/2521-1722-2019-1-45-53.
- Soffan A, Alghamdi SS, Aldawood AS. Peroxidase and polyphenol oxidase activity in moderate resistant and susceptible Vicia faba induced by Aphis craccivora (Hemiptera: Aphididae) infestation. Journal of Insect Science. 2014;14(1):285. DOI: 10.1093/jisesa/ ieu147.
- Korolyuk MA, Ivanova LI, Maiorova IG, Tokarev VE. Method for determining catalase activity. Laboratornoe delo. 1988;1:16–19. Russian. EDN: SICXEJ.
- Kostyuk VA, Potapovich AI, Kovaleva ZhV. A simple, sensitive assay for determination of superoxide dismutase activity based on reaction of quercetin oxidation. Voprosy meditsinskoi khimii. 1990;36(2):88–91. Russian. EDN: SCXIZD.
- Starlin T, Gopalakrishnan VK. Enzymatic and non-enzymatic antioxidant properties of Tylophora pauciflora Wight and Arn. – an in vitro study. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research [Internet]. 2013 [cited 2024 May 17];6(supplement 4):68–71. Available from: https://journals.innovareacademics.in/index.php/ajpcr/article/view/393.
- Rutkevich DA, Karaleva KS, Khramtsova EA. The influence of bacteria acdS-gene of Pseudomonas putida B-37 on Nicotiana tabacum transgenic plants under abiotic stress conditions. Journal of the Belarusian State University. Biology. 2020;1:39–46. Russian. DOI: 10.33581/2521-1722-2020-1-39-46.
- Pristupa KV, Kukulianskaya TA, Khramtsova EA. Analysis of the low-molecular weight antioxidants of transgenic plants Nicotiana tabacum under abiotic stress conditions. Journal of the Belarusian State University. Biology. 2020;1:20–26. Russian. DOI: 10.33581/2521-1722-2020-1-20-26.
- Приступа КВ, Королева ЕС, Кукулянская ТА, Руткевич ДА. Оценка состояния антиоксидантной системы трансгенных растений Nicotiana tabacum в условиях абиотического стресса. В: Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии. Сборник тезисов докладов 19-й Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной памяти академика РАСХН Георгия Сергеевича Муромцева; 15–16 апреля 2019 г.; Москва, Россия. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии; 2019. с. 55–56. EDN: JJDFRO.
- Pristupa KV, Kukulianskaya TA, Khramtsova EA. Study of the ascorbate-glutathione cycle in transgenic plants Nicotiana tabacum under abiotic stress conditions. Journal of the Belarusian State University. Biology. 2021;2:11–18. Russian. DOI: 10.33581/2521- 1722-2021-2-11-18.
- Gururani MA, Upadhyaya CP, Baskar V, Venkatesh J, Nookaraju A, Park SW. Plant growth-promoting rhizobacteria enhance abiotic stress tolerance in Solanum tuberosum through inducing changes in the expression of ROS-scavenging enzymes and improved photosynthetic performance. Journal of Plant Growth Regulation. 2013;32(2):245–258. DOI: 10.1007/s00344-012-9292-6.
Copyright (c) 2024 Экспериментальная биология и биотехнология
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).