Активні форми кисню і антиоксидантна система при перехресній адаптації рослин до дії абіотичних стресорів

Abstract

В огляді розглянуто питання про участь активних форм кисню (АФК) в процесах прямої і перехресної адаптації рослин до стресових чинників. Наголошується, що одним з важливих генераторів сигнальних АФК може бути НАДФН-оксидаза, яка продукує супероксидний аніон-радикал. При цьому основним сигнальним посередником серед АФК є пероксид водню, який утворюється за рахунок дисмутації супероксидного аніон-радикала під дією супероксиддисмутази (СОД). У зв’язку з цим СОД розглядається не лише як антиоксидантний фермент, а й як компонент сигнальних систем. Сигнали, що формуються з участю АФК, призводять до посилення експресії генів і підвищення активності антиоксидантних ферментів і, ймовірно, активації інших стрес-протекторні систем. Антиоксидантний комплекс, що складається з ферментативних і низькомолекулярних антиоксидантів, належить до стрес протекторних систем, задіяних у формуванні перехресної стійкості рослин. Проте залежно від природи стресора, внесок окремих компонентів цього комплексу у захист рослинних тканин може різнитися.

In the review participation of reactive oxygen species (ROS) in processes of direct and cross adaptation of plants to stressful factors is considered. It is noted that the NADPH oxidase which produces a superoxide anion-radical can be one of important oscillators of signalling ROS. Thus the basic signalling messenger among a ROS is the hydrogen peroxide which is formed at the expense of dismutation of a superoxide anion-radical under the influence of superoxide dismutases (SOD). In this connection the SOD is considered not only as an antioxidant enzyme, but also as a constituent of signalling systems. Signals which are formed with ROS participation, lead to intensifying of a gene expression and increase of activity of antioxidant enzymes and, possibly, activation of others stress protection systems. Antioxidative the complex which consists of enzymatic and low-molecular antioxidants, concerns to stress-protection to the systems involved in formation cross tolerance of plants. However depending on the stressor nature, the contribution of separate constituents of this complex to protection of plant tissues can differ.

В обзоре рассмотрен вопрос об участии активных форм кислорода (АФК) в процессах прямой и перекрестной адаптации растений к стрессовым факторам. Отмечается, что одним из важных генераторов сигнальных АФК может быть НАДФН-оксидаза, которая продуцирует супероксидный анион-радикал. При этом основным сигнальным посредником среди АФК является пероксид водорода, который образуется за счет дисмутации супероксидного анионрадикала под действием супероксиддисмутазы (СОД). В связи с этим СОД рассматривается не только как антиоксидантный фермент, но и как компонент сигнальных систем. Сигналы, которые формируются с участием АФК, приводят к усилению экспрессии генов и повышению активности антиоксидантных ферментов и, вероятно, активации других стресспротекторных систем. Антиоксидантный комплекс, который состоит из ферментативных и низкомолекулярных антиоксидантов, относится к стресс-протекторным системам, задействованным в формировании перекрестной устойчивости растений. Однако в зависимости от природы стрессора, вклад отдельных компонентов этого комплекса в защиту растительных тканей может отличаться.