Генерация активных форм кислорода корнями проростков пшеницы при развитии перекрестной устойчивости к гипертермии и осмотическому шоку

Abstract

Изучали влияние кратковременных теплового (одноминутный прогрев при 42°С) и осмотического (погружение в 1 М раствор сахарозы на 10 мин с последующим переносом в дистиллированную воду на 20 мин) воздействий на генерацию активных форм кислорода (АФК) корнями этиолированных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) и формирование перекрестной устойчивости проростков к гипертермии и осмотическому шоку. Кратковременные тепловое и осмотическое воздействия вызывали транзиторное уменьшение генерации корнями супероксидного анион-радикала и увеличение в них содержания пероксида водорода. Такой эффект, наблюдавшийся в течение 1-2 ч после указанных воздействий, совпадал во времени со снижением устойчивости проростков к нагреву и осмотическому шоку, после чего показатели генерации О2•– и содержания H2O2 приближались к уровню контроля, а устойчивость проростков к обоим стрессорам возрастала. Воздействие экзогенного пероксида водорода также вызывало повышение тепло- и осмоустойчивости проростков пшеницы, которое наблюдалось после лаг-периода. Предполагается, что пероксид водорода является одним из необходимых компонентов клеточного сигналинга, обеспечивающего формирование перекрестной устойчивости растений к гипертермии и осмотическому шоку.

The influence of the brief thermal (one-minute warming at 42°C) and osmotic (immersion in a 1 M saccharose solution on 10 minutes with a subsequent transfer into the distilled water on 20 minutes) impact on the reactive oxygen species generation by the roots of bleached-out winter wheat (Triti cum aestivum L.) seedlings and the formation of cross-tolerance to heat and osmotic shock was in vestigated. Brief thermal and osmotic influences caused the transit diminishing of superoxide anion - radical generation by roots and the increase of hydrogen peroxide content in them. This effect, ob served during 1-2 hours after indicated influences, coincided with the decline of seedlings resistance to heating and osmotic shock, whereupon indexes of O2 •– generation and H2O2 content approached the level of control variant, and resistance of seedlings to both stressors increased. The influence of exogenous hydrogen peroxide also caused the increase of heat and osmotic resistance of wheat seed lings, which was observed after the lag period. It is assumed that the hydrogen peroxide is one of the necessary components in cellular signaling, providing the formation of plants cross-tolerance to heat and osmotic shock

Вивчали ефект короткочасних теплового (однохвилинний прогрів при 42°С) та осмотичного (занурення в 1 М розчин сахарози на 10 хв з подальшим перенесенням в дистильовану воду на 20 хв) впливів на генерацію активних форм кисню (АФК) коренями етіольованих пророст ків пшениці (Triticum aestivum L.) і формування перехресної стійкості проростків до гіпертермії та осмотичного шоку. Короткочасні тепловий і осмотичний впливи спричиняли транзиторне зменшення генерації коренями супероксидного аніон-радикала і збільшення в них вмісту пероксиду водню. Такий ефект, що спостерігався протягом 1-2 год після вказаних впли вів, збігався у часі із зниженням стійкості проростків до нагріву і осмотичного шоку, після чого показники генерації О2 і вмісту H2O2 наближалися до рівня контролю, а стійкість про ростків до обох стресорів зростала. Дія екзогенного пероксиду водню також викликала підвищення тепло- і осмостійкості проростків пшениці, що спостерігалося після лаг-періоду. Висловлено припущення, що пероксид водню є одним з необхідних компонентів клітинного сигналінгу, що забезпечує формування перехресної стійкості рослин до гіпертермії і осмотичного шоку.