Журнал СФУ. Биология / Влияние дефицита и избытка цинка на активность антиоксидантных ферментов в листьях ячменя

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Биология. 2021 14 (3)
Авторы
Казнина, Н. М.; Батова, Ю. В.; Репкина, Н. С.
Контактная информация
Казнина, Н. М.: Институт биологии – обособленное подразделение ФГБУ ИЦ «Карельский научный центр РАН» Российская Федерация, Петрозаводск; Батова, Ю. В.: Институт биологии – обособленное подразделение ФГБУ ИЦ «Карельский научный центр РАН» Российская Федерация, Петрозаводск; Репкина, Н. С.: Институт биологии – обособленное подразделение ФГБУ ИЦ «Карельский научный центр РАН» Российская Федерация, Петрозаводск
Ключевые слова
Hordeum vulgare L.; zinc deficiency; zinc excess; antioxidant enzymes; genes expression; Hordeum vulgare L.; дефицит цинка; избыток цинка; антиоксидантные ферменты; экспрессия генов
Аннотация

Цинк – один из наиболее важных микроэлементов для растений, но в высоких концентрациях он для них токсичен. Поэтому как недостаток металла, так и его избыток приводят к нарушению метаболизма растений, причиной которого может являться изменение редокс-баланса клеток и развитие в них окислительного стресса. Однако данных о влиянии дефицита и избытка цинка на активность компонентов антиоксидантной системы (АОС) относительно немного, а сведений об изменении в этих условиях экспрессии кодирующих их генов практически нет. Вследствие этого целью исследования явилось сравнительное изучение влияния дефицита и избытка цинка на интенсивность окислительных процессов, активность супероксиддисмутазы (СОД) и пероксидазы (ПО) и экспрессию генов HvCu/ZnSOD1 и HvPRХ07 в листьях ячменя (Hordeum vulgare L.). Для этого растения выращивали в течение 7 сут в условиях контролируемой среды при оптимальной концентрации цинка (2 мкМ), его недостатке (0 мкМ) или избытке (1000 мкМ). Обнаружено, что воздействие на проростки обоих стресс-факторов вызывало торможение роста побега, причем почти в равной степени. Однако их влияние на интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), общую активность ферментов и экспрессию генов оказалось различным. При дефиците цинка увеличивалось количество транскриптов гена HvPRХ07, но активность ПО и СОД была ниже, чем при оптимальном уровне металла. Это, однако, не приводило к усилению ПОЛ. При избытке цинка возрастала экспрессия гена HvCu/ZnSOD1, увеличивалась активность СОД и ПО, но интенсивность ПОЛ при этом возрастала, свидетельствуя о развитии окислительного стресса. Полученные результаты показывают, что при дефиците цинка задержка роста растений не связана напрямую с нарушением окислительно-восстановительного баланса клеток, тогда как при его избытке (1000 мкМ) окислительный стресс является одной из причин ингибирования роста побега

Страницы
287–295
DOI
10.17516/1997-1389-0351
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144318

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).