Комбинированное влияние салициловой кислоты и донора оксида азота на развитие индуцированной закаливанием морозоустойчивости проростков пшеницы

Abstract

Горелова Е.И., Шкляревский М.А., Рябчун Н.И., Кабашникова Л.Ф., Колупаев Ю.Е. Комбинированное влияние салициловой кислоты и донора оксида азота на развитие индуцированной закаливанием морозоустойчивости проростков пшеницы. Известно, что салициловая кислота и оксид азота (NO) задействованы в формировании многих адаптивных реакций растений на действие стрессоров различной природы. Есть сведения о том, что обработка растений салициловой кислотой и донорами оксида азота может приводить к повышению их устойчивости к действию низких положительных температур. Вместе с тем, их влияние на устойчивость растений к криострессу исследовано недостаточно. Известно, что некоторые физиологические эффекты салициловой кислоты реализуются с участием NO как сигнального посредника. Однако совместное действие салициловой кислоты и доноров NO на физиологические процессы, обусловливающие формирование морозоустойчивости, до сих пор не изучалось. Исследовали влияние прайминга семян озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) салициловой кислотой и донором NO нитропруссидом натрия (НПН) по отдельности и совместно на формирование морозоустойчивости этиолированных проростков пшеницы при их закаливании при 2-4°С. Показано повышение выживания проростков после промораживания при –6 и –8°С под влиянием салициловой кислоты и НПН. Еще более заметным был протекторный эффект совместной обработки семян салициловой кислотой (10 мкМ) и НПН (100 мкМ). Холодовое закаливание проростков, а также предварительная обработка семян салициловой кислотой, вызывали повышение активности супероксиддисмутазы (СОД), каталазы и гваяколпероксидазы, содержания пролина и сахаров в тканях проростков. Прайминг семян НПН способствовал повышению в проростках пшеницы активности СОД и каталазы, содержания пролина и сахаров. При совместном использовании салициловой кислоты и НПН в проростках отмечалось дополнительное повышение активности СОД и содержания сахаров. Обсуждаются возможные причины усиления стресс -протекторных эффектов салициловой кислоты и донора NO при их сочетанном действии.

Горєлова О.І., Шкляревський М.А., Рябчун Н.І., Кабашникова Л.Ф., Колупаєв Ю.Є. Комбінований вплив саліцилової кислоти і донора оксиду азоту на розвиток індукованої загартуванням морозостійкості проростків пшениціВідомо, що саліцилова кислота і оксид азоту (NO) задіяні у формуванні багатьох адаптивних реакцій рослин на дію стресорів різної природи. Є відомості про те, що обробка рослин саліциловою кислотою і донорами оксиду азоту може призводити до підвищення їх стійкості до дії низьких позитивних температур. Разом з тим, їх вплив на стійкість рослин до кріостресу досліджено недостатньо. Відомо, що деякі фізіологічні ефекти саліцилової кислоти реалізуються за участю NO як сигнального посередника. Однак спільна дія саліцилової кислоти і донорів NO на фізіологічні процеси, що зумовлюють формування морозостійкості, дотепер не вивчалася. Досліджували вплив праймінгу насіння озимої пшениці (Triticum aestivum L.) саліциловою кислотою і донором NO нітропрусидом натрію (НПН) окремо і спільно на форм ування морозостійкості етіольованих проростків пшениці при їх загартуванні за температури 2-4°С. Показано підвищення виживаності проростків після проморожування при – 6 і – 8°С під впливом саліцилової кислоти і НПН. Ще помітнішим був протекторний ефект спільної обробки насіння саліциловою кислотою (10 мкМ) і НПН (100 мкМ). Холодове загартування проростків, а також попередня обробка насіння саліциловою кислотою, спричиняли підвищення активності супероксиддисмутази (СОД), каталази і гваяколпероксидази, вмісту проліну та цукрів у тканинах проростків. Праймінг насіння НПН сприяв підвищенню в проростках пшениці активності СОД і каталази, вмісту проліну та цукрів. При комбінованому використанні саліцилової кислоти і НПН в проростках відзначалося додаткове підвищення активності СОД і вмісту цукрів. Обговорюються можливі причини посилення стрес-протекторного впливу саліцилової кислоти і донора NO за їх спільної дії.

Horielova O.I., Shkliarevskyi M.A., Riabchun N.I., Kabashnykova L.F., Kolupaiev Yu.Ye. Kombinovanyi vplyv salitsylovoi kysloty i donora oksydu azotu na rozvytok indukovanoi zahartuvanniam morozostiikosti prorostkiv pshenytsi. It is known that salicylic acid and nitric oxide (NO) are involved in the formation of many adaptive reactions of plants to action of stressors of various natures. There is data that treatment of plants with salicylic acid and nitric oxide donors increases their resistance to low positive temperatures. At the same time, their effect on the resistance of plants to cryostress has been studied deficiently. It is known that some physiological effects of salicylic acid are realized with the participation of NO as a signaling mediator. However, the combined effect of salicylic acid and NO donors on physiological processes responsible for the formation of frost resistance has not been studied yet. We investigate the influence of priming of wheat seed (Triticum aestivum L.) with salicylic acid and NO donor – sodium nitroprusside (SNP) – separately and together on the formation of frost resistance of etiolated wheat seedlings during hardening at 2-4°С. The increase of the seedlings survival after freezing at –6 and –8°С under the influence of salicylic acid and SNP has been shown. The protective effect of the mutual treatment of wheat seeds with salicylic acid (10 μM) and SNP (100 μM) has been more noticeable. Cold hardening of seedlings, as well as the preliminary treatment of seeds with salicylic acid, caused an increase in the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase and guaiacol peroxidase, the content of proline and sugars in the seedlings’ tissues. The priming of seed with SNP contributed to an increase in the SOD and catalas e activity in wheat seedlings, and in the proline and sugars content. An additional increase in SOD activity and sugars content in seedlings with the combined use of salicylic acid and SNP has been noted. Possible causes of the enhancement of stress-protective effects of salicylic acid and NO donor with their combined action has been discussed.