Influence of exogenous calcium and its antagonists on nitric oxide content in roots of wheat plantlets

Abstract

Yu.V. Karpets, Yu.E. Kolupaev, M.V. Shvydenko, T.O. Yastreb. Influence of exogenous calcium and its antagonists on nitric oxide content in roots of wheat plantlets. The influence of treatment of roots of etiolated plantlets of wheat (Triticum aestivum L.) with exogenous calcium (50 mM CaCl2), chelator of calcium EGTA (100 µM), blocker of calcium channels lanthanum chloride (2 mM), inhibitors of phospholipase C neomycin (100 µM) and ADPribosylcyclases nicotinamide (5 mM), and also inhibitor of protein biosynthesis cycloheximide (20 µM) on the content of nitric oxide (NO) have been investigated. The intensifying of formation of nitric oxide in roots of plantlets occurred under the influence of calcium chloride with the maximum within 1-2 hours after the treatment beginning. Antagonists of calcium EGTA, lanthanum chloride and neomycin to some extent reduced the nitric oxide content in cells of roots. At the combined action of CaCl2 and lanthanum chloride or neomycin partial leveling of intensifying of NO generation, caused by exogenous calcium, was observed. At the same time nicotinamide in itself did not render the significant effect on the nitric oxide content in wheat roots and did not influence almost on the effect of intensifying of its formation, invoked by the exogenous Ca2+. Cycloheximide reduced the nitric oxide generation in cells of wheat roots. However at the cotreatment with the cycloheximide and calcium chloride the nitric oxide content in roots was considerable above, than in the variant with one only antibiotic. The conclusion is made that the generation of nitric oxide by cells of wheat roots essentially depends on the calcium homeostasis.

Ю.В. Карпець, Ю.Є. Колупаєв, М.В. Швиденко, Т.О. Ястреб. Вплив екзогенного кальцію та його антагоністів на вміст оксиду азоту в коренях проростків пшениці. Досліджували вплив обробки коренів етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.) екзогенним кальцієм (50 мМ CaCl2), хелатором кальцію ЕГТА (100 мкМ), блокатором кальцієвих каналів хлоридом лантану (2 мМ), інгібіторами фосфоліпази C неоміцином (100 мкМ) і АДФ-рибозилциклази нікотинамідом (5 мМ), а також інгібітором біосинтезу білка циклогексимідом (20 мкМ) на вміст оксиду азоту (NO). Під впливом хлориду кальцію відбувалося посилення утворення оксиду азоту в коренях проростків з максимумом через 1-2 год після початку обробки. Антагоністи кальцію ЕГТА, хлорид лантану і неоміцин тією чи іншою мірою знижували вміст оксиду азоту в клітинах коренів. При одночасній дії CaCl2 і хлориду лантану або неоміцину відзначалося часткове нівелювання посилення генерації NO, спричинюваного екзогенним кальцієм. Водночас нікотинамід сам по собі не чинив достовірної дії на вміст оксиду азоту в коренях пшениці і майже не впливав на ефект посилення його утворення, спричинюваний екзогенним Ca2+. Циклогексимід зменшував генерацію оксиду азоту в клітинах коренів пшениці. Однак при комбінованій обробці коренів циклогексимідом і хлоридом кальцію вміст оксиду азоту в них був значно вищим, ніж у варіанті з самим антибіотиком. Зроблено висновок, що генерація оксиду азоту клітинами коренів істотно залежить від кальцієвого гомеостазу.

Ю.В. Карпец, Ю.Е. Колупаев, Н.В. Швиденко, Т.О. Ястреб. Влияние экзогенного кальция и его антагонистов на содержание оксида азота в корнях проростков пшеницы. Исследовали влияние обработки корней этиолированных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) экзогенным кальцием (50 мМ CaCl2), хелатором кальция ЭГТА (100 мкМ), блокатором кальциевых каналов хлоридом лантана (2 мМ), ингибиторами фосфолипазы C неомицином (100 мкМ) и АДФ-рибозилциклазы никотинамидом (5 мМ), а также ингибитором биосинтеза белка циклогексимидом (20 мкМ) на содержание оксида азота (NO). Под влиянием хлорида кальция происходило усиление образования оксида азота в корнях проростков с максимумом через 1-2 ч после начала обработки. Антагонисты кальция ЭГТА, хлорид лантана и неомицин в той или иной степени снижали содержание оксида азота в клетках корней. При сочетанном действии CaCl2 и хлорида лантана или неомицина отмечалось частичное нивелирование усиления генерации NO, вызываемого экзогенным кальцием. В то же время никотинамид сам по себе не оказывал достоверного влияния на содержание оксида азота в корнях пшеницы и почти не влиял на эффект усиления его образования, вызываемый экзогенным Ca2+. Циклогексимид уменьшал генерацию оксида азота в клетках корней пшеницы. Однако при комбинированной обработке корней циклогексимидом и хлоридом кальция содержание оксида азота в них было значительно выше, чем в варианте с одним антибиотиком. Сделано заключение, что генерация оксида азота клетками корней существенно зависит от кальциевого гомеостаза.