Tag Archives: жасмонова кислота
Характеристика лектинів із інфікованих Fusarium graminearum та оброблених жасмоновою кислотою проростків пшениці
О. О. Молодченкова1*, О. В. Рищакова1, Т. В. Картузова1, Л. Т. Міщенко2
1Селекційно-генетичний інститут-Національний центр
насіннєзнавства та сортовивчення, Одеса, Україна;
*e-mail: olgamolod@ukr.net;
2ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний
університет імені Тараса Шевченка, Україна;
e-mail: lmishchenko@ukr.net
Отримано: 18 травня 2022; Виправлено: 01 червня 2023;
Затверджено: 05 червня 2023; Доступно онлайн: 20 червня 2023
Фузаріоз — одне з найсерйозніших захворювань пшениці, яке викликається рядом грибів Fusarium, які вражають колосся, знижуючи врожайність зерна. Важливу роль у захисних реакціях рослин на біотичні фактори відіграють лектини, які специфічно зв’язують вуглеводні ліганди різної хімічної природи та жасмонова кислота (ЖК) як ключовий регулятор розвитку рослин. Метою дослідження було визначення активності та біохімічних характеристик розчинних лектинів у проростках пшениці сортів “Ластівка одеська”, з високою стійкістю до Fusarium graminearum та “Ніконія одеська”, чутливої до Fusarium graminearum. Проростки пшениці вирощували на середовищах, що містять патогенну інфекцію, або розчин ЖК. Лектини очищали за допомогою афінної хроматографії та розділяли за допомогою електрофорезу в 15% PAGE. Активність лектину визначали методом гемаглютинації трипсинізованих еритроцитів крові. Визначено молекулярну масу основних компонентів лектинів проростків сорту “Ластівка одеська” – 67, 60, 45 кДа та основного компонента лектинів проростків сорту “Ніконія одеська” – 45 кДа. Лектини, виділені з контрольних необроблених проростків, мали переважну спорідненість до N-ацетилглюкозаміну, D-галактозаміну та D-фруктозо-6-фосфату. Показано, що у разі інфікування збудником, так і при обробці ЖК активність лектину у проростків стійкого сорту “Ластівка одеська” була підвищена, а у проростків сприйнятливого сорту ‘Ніконія одеська’ – знижена порівняно з контролем. У разі спільної дії патогена та ЖК активність лектину у проростків сприйнятливого сорту підвищувалася порівняно з інфікованими проростками. Отримані результати можуть бути використані для розробки біохімічних методів оцінки ступеня стійкості сортів пшениці до фузаріозу.
Ліпоксигенази та їхні метаболіти у формуванні стресостійкості рослин
Л. М. Бабенко1, М. М. Щербатюк1, Т. Д. Скатерна2, І. В. Косаківська1
1Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України, Київ;
2Інститут біохімії ім, О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: lilia.babenko@gmail.com
В огляді наведено дані літератури останніх років із молекулярної ензимології ліпоксигеназ – протеїнів, задіяних у реакціях пероксидного окислення ліпідів і знайдених у тварин і рослин. Розглянуто й узагальнено існуючі уявлення щодо особливостей будови, каталітичних властивостей та функціонування ензимів родини ліпоксигеназ і продуктів їхньої каталітичної активності в рослинах. Обговорюються питання локалізації ензиму в рослинних клітинах і тканинах, еволюції та розповсюдження ліпоксигеназ, участі в утворенні сигнальних речовин, задіяних у формуванні адаптаційної відповіді на абіотичні та біотичні стресорні чинники, а також регуляції активності ліпоксигеназної (ЛОГ) сигнальної системи. Розглянуто елементи процесів рецепції та трансдукції сигналів ЛОГ-шляху до геному. Особливу увагу приділено жасмонатам, метаболітам аленоксидсинтазної гілки ліпоксигеназного каскаду. Ці метаболіти виявляють високу біологічну активність, повсюдно поширені в рослинних організмах, а також беруть участь у регуляції життєво важливих процесів. Проаналізовано результати щодо філогенії ліпоксигеназ, можливості існування спільного попередника сучасних ізоформ ензиму про/евкаріот. Подано окремі результати власних досліджень авторів стосовно використання показників каталітичної активності ліпоксигеназ як біологічних маркерів під час дослідження стресостійкості рослин.
Активні форми кисню та іони Са як можливі посередники за індукування теплостійкості рослинних клітин жасмоновою кислотою
Ю. В. Карпець, Ю. Є. Колупаєв, Т. О. Ястреб, О. І. Обозний,
М. В. Швиденко, Г. А. Лугова, А. О. Вайнер
Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@mail.ru
Досліджували участь активних форм кисню та іонів кальцію в реалізації впливу екзогенної жасмонової кислоти (ЖАК) на теплостійкість колеоптилів пшениці. Дія ЖАК (1 мкМ) на колеоптилі спричинює транзиторне посилення генерації супероксидного аніон-радикала (O2•–) і пероксиду водню з максимумом через 15–30 хв від початку обробки. Протягом першої години від початку дії ЖАК на колеоптилі відзначається підвищенням активності супероксиддисмутази (СОД). Надалі (через 5–24 год після початку обробки) відбувається зниження генерації АФК колеоптилями дослідного варіанта, а активність СОД наближається до значень контролю. Індуковане ЖАК посилення генерації супероксидного радикала пригнічується антиоксидантом іонолом і частково нівелюється інгібітором NADPH-оксидази імідазолом, хелатором позаклітинного кальцію ЕГТА і блокатором кальцієвих каналів хлоридом лантану. Передобробка колеоптилів іонолом, імідазолом, ЕГТА і LaCl3 також частково знімає, спричинюваний екзогенною ЖАК ефект підвищення їхньої стійкості до ушкоджуючого прогріву. Висловлено припущення, що в реалізації фізіологічних ефектів ЖАК задіяні АФК, котрі генеруються з участю NADPH-оксидази, активність якої залежить від надходження іонів кальцію з позаклітинного простору в цитозоль.
Ліпоксигенази і регуляція метаболізму клітин рослин
І. В. Покотило, Я. С. Колесников, М. В. Дерев’янчук, Г. І . Харитоненко, В. С. Кравець
Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Київ;
e-mail: kravets@bpci.kiev.ua
Ліпоксигенази є поширеними ензимами рослин, які каталізують пероксидне окислення поліненасичених жирних кислот. Ця реакція є ключовою в ензиматичному каскаді формування широкого спектра регуляторів метаболізму рослин – оксиліпінів. З дією цих біологічно активних сполук пов’язують формування захисних механізмів за умов біотичних та абіотичних стресів, а також регуляцію процесів росту, розмноження та старіння рослинних організмів. В огляді підсумовано сучасні погляди на класифікацію липоксигеназ, їхню структуру та каталітичні властивості. Розглянуто особливості регуляції активності ензиму на транскрипційному та посттрансляційному рівнях, а також місце ліпоксигеназного каталізу в сигналінгу клітин рослин.