Участие пероксида водорода в индуцировании накопления пролина в растениях проса при действии NaCl

Abstract

Вайнер А.О., Колупаєв Ю.Є., Ястреб Т.О. Участь пероксиду водню в індукуванні накопичення проліну в рослинах проса за дії NaCl. На 10-денних рослинах проса вивчали участь пероксиду водню в процесі накопичення проліну за дії NaCl. Сольовий стрес створювали витримуванням рослин протягом 6 год на середовищі з додаванням хлориду натрію в кінцевій концентрації 500 мМ. Під впливом NaCl відбувалося збільшення вмісту пероксиду водню в коренях і (більшою мірою) в листках рослин, яке спостерігалося вже через 30 хв після початку обробки. Через 6 год після дії хлориду натрію відзначалося істотне підвищення вмісту проліну в листках проса. Передобробка проростків скавенжером пероксиду водню (300 мкМ диметилтіосечовиною) або інгібітором НАДФН-оксидази (60 мкМ імідазолом) знімала як підвищення вмісту пероксиду водню в рослинах проса, так і накопичення проліну, спричинюване сольовим стресом. Передстресова обробка вказаними сполуками знижувала і виживання рослин після дії потенційно летального сольового стресу. В той же час, якщо обробку рослин диметилтіосечовиною або імідазолом починали через 3 год після початку дії хлориду натрію, пригнічення накопичення проліну не відбувалося, при цьому спостерігалася тенденція до підвищення виживаності рослин після сольового стресу порівняно з контрольним варіантом. Зроблено висновок щодо ролі пероксиду водню, що генерується з участю НАДФН-оксидази, в запуску реакцій, необхідних для адаптації рослин проса до засолення, зокрема, в індукуванні накопичення проліну.

A.O. Vayner, Yu.E. Kolupaev, T.O. Yastreb. Participation of hydrogen peroxide in induction of proline accumulation in millet plants under action of NaCl. The participation of hydrogen peroxide in the proline accumulation under the action of NaCl has been studied on 10-days-old millet plants. Salt stress was created by the treatment of plants with the 500 mM sodium chloride medium for 6 h. Hypersalinity caused the increase in hydrogen peroxide content in the roots, and (mostly) in the leaves. These effects were observed within 30 min after the start of treatment. After 6 h after the sodium chloride influence a significant increase in proline level leaves millet was distinguished. Pretreatment of seedlings with the scavenger of hydrogen peroxide (300 μM dimethylthiourea), or an inhibitor of NADPH oxidase (60 μM imidazole), removed elevated levels of hydrogen peroxide as well as the accumulation of proline caused by salt stress in millet plants. Prestress treatment of these compounds also decreased the survival of plants after exposure to potentially lethal salinity. At the same time, if the treatment of the plants with both dimethylthiourea and imidazole started in 3 h after the start of the sodium chloride action the inhibition of proline accumulation did not occur and at the same time, the survival after plant salt stress compared to the control tended to improve. The conclusion about the role of hydrogen peroxide generated with the participation of NADPH oxidase in the initiation of reactions that are necessary for millet plants adaptation to salinity, in particular in inducing of the accumulation of proline was made.

Вайнер А.О., Колупаєв Ю.Є., Ястреб Т.О. Участь пероксиду водню в індукуванні накопичення проліну в рослинах проса за дії NaCl. На 10-денних рослинах проса вивчали участь пероксиду водню в процесі накопичення проліну за дії NaCl. Сольовий стрес створювали витримуванням рослин протягом 6 год на середовищі з додаванням хлориду натрію в кінцевій концентрації 500 мМ. Під впливом NaCl відбувалося збільшення вмісту пероксиду водню в коренях і (більшою мірою) в листках рослин, яке спостерігалося вже через 30 хв після початку обробки. Через 6 год після дії хлориду натрію відзначалося істотне підвищення вмісту проліну в листках проса. Передобробка проростків скавенжером пероксиду водню (300 мкМ диметилтіосечовиною) або інгібітором НАДФН-оксидази (60 мкМ імідазолом) знімала як підвищення вмісту пероксиду водню в рослинах проса, так і накопичення проліну, спричинюване сольовим стресом. Передстресова обробка вказаними сполуками знижувала і виживання рослин після дії потенційно летального сольового стресу. В той же час, якщо обробку рослин диметилтіосечовиною або імідазолом починали через 3 год після початку дії хлориду натрію, пригнічення накопичення проліну не відбувалося, при цьому спостерігалася тенденція до підвищення виживаності рослин після сольового стресу порівняно з контрольним варіантом. Зроблено висновок щодо ролі пероксиду водню, що генерується з участю НАДФН-оксидази, в запуску реакцій, необхідних для адаптації рослин проса до засолення, зокрема, в індукуванні накопичення проліну.