danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-144Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYПОТЕНЦИРОВАНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ В ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЯХ ТАБАКА С ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПРЕССИЕЙ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫPOTENTIATION OF THE ANTIOXIDANT SYSTEM IN TRANSGENIC TOBACCO PLANTS WITH THE OVEREXPRESS ION OF SUPEROXIDE DISMUTASEСАВИНАС. М.SAVINAS. M.ШАЛЫГОН. В.SHALYGON. V.

член-корреспондент

Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, МинскInstitute Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk2015060620165956267Copyright © САВИНА С.М., ШАЛЫГО Н.В., 20162016САВИНА С.М., ШАЛЫГО Н.В.SAVINA S.M., SHALYGO N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/144

Трансформация растений табака (Nicotiana tabacum L.) генами Mn-SOD и Fe-SOD арабидопсиса (Arabidopsis thaliana L.) приводит к потенцированию антиоксидантной системы в клеточных компартментах, что выражается в возрастании не только активности СОД за счет ее дополнительного количества, но и в увеличении активности компонентов защитной системы, участвующих в детоксикации пероксида водорода.

The genetic transformation of Nicotiana tabacum L. plants with Mn-SOD and Fe-SOD Arabidopsis thaliana L. genes leads to the potentiation of the antioxidant system in cellular compartments, which is manifested not only in a SOD activity increase by its additional amount, but also in an increase of protective components activity involved in hydrogen peroxide detoxification.

трансгенные растениясупероксиддисмутазаантиоксидантные ферментыактивные формы кислородаантиоксидантыNicotiana tabacumtransgenic plantssuperoxide dismutaseantioxidant enzymesreactive oxygen speciesantioxidantsNicotiana tabacumReferencesШалыго, Н. В. Функционирование защитной системы растительной клетки в условиях окислительного стресса / Н. В. Шалыго // Годневские чтения «Фотобиология растений и фотосинтез». – Минск: Право и экономика, 2015.Шалыго, Н. В. Функционирование защитной системы растительной клетки в условиях окислительного стресса / Н. В. Шалыго // Годневские чтения «Фотобиология растений и фотосинтез». – Минск: Право и экономика, 2015.Козел, Н. В. Аскорбат-глутатионовый цикл в растениях табака с повышенной экспрессией аскорбатпероксидазы при абиотическом стрессе / Н. В. Козел, В. П. Доманский // Вестн. Фонда фундаментальных исследований. – 2012. – № 1(59). – С. 89–100.Козел, Н. В. Аскорбат-глутатионовый цикл в растениях табака с повышенной экспрессией аскорбатпероксидазы при абиотическом стрессе / Н. В. Козел, В. П. Доманский // Вестн. Фонда фундаментальных исследований. – 2012. – № 1(59). – С. 89–100.Бараненко, В. В. Супероксиддисмутаза в клетках растений / В. В. Бараненко // Цитология. – 2006. – Т. 48, № 6. – C. 465–473.Бараненко, В. В. Супероксиддисмутаза в клетках растений / В. В. Бараненко // Цитология. – 2006. – Т. 48, № 6. – C. 465–473.Increased resistance to oxidative stress in transgenic plants that overexpress chloroplastic Cu/Zn superoxide dismutase / A. Sen Gupta [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1993. – Vol. 90. – P. 1629–1633.Increased resistance to oxidative stress in transgenic plants that overexpress chloroplastic Cu/Zn superoxide dismutase / A. Sen Gupta [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1993. – Vol. 90. – P. 1629–1633.Enhanced oxidative stress defence in transgenic potato plants expressing tomato Cu/Zn-superoxide dismutase / A. Perl [et al.] // Theor. Appl. Genet. – 1993. – Vol. 85. – P. 568–576.Enhanced oxidative stress defence in transgenic potato plants expressing tomato Cu/Zn-superoxide dismutase / A. Perl [et al.] // Theor. Appl. Genet. – 1993. – Vol. 85. – P. 568–576.Трансформанты табака с геном Fe-СОД1 как модель для изучения формирования алюмоустойчивости / И. Г. Широких [и др.] // Агрохимия. – 2015. – № 2. – С. 79–85.Трансформанты табака с геном Fe-СОД1 как модель для изучения формирования алюмоустойчивости / И. Г. Широких [и др.] // Агрохимия. – 2015. – № 2. – С. 79–85.Expression of SOD and APX genes positively regulates secondary cell wall biosynthesis and promotes plant growth and yield in Arabidopsis under salt stress / A. Shafi [et al.] // Plant Mol. Biol. – 2015. – Vol. 87, Iss. 6. – P. 615–631.Expression of SOD and APX genes positively regulates secondary cell wall biosynthesis and promotes plant growth and yield in Arabidopsis under salt stress / A. Shafi [et al.] // Plant Mol. Biol. – 2015. – Vol. 87, Iss. 6. – P. 615–631.Enhanced salt tolerance of transgenic polar plants expressing manganese superoxide dismutase from Tamarix Androssowii / Y. C. Wang [et al.] // Mol. Bio. Rep. – 2010. – Vol. 35. – P. 1119–1124.Enhanced salt tolerance of transgenic polar plants expressing manganese superoxide dismutase from Tamarix Androssowii / Y. C. Wang [et al.] // Mol. Bio. Rep. – 2010. – Vol. 35. – P. 1119–1124.Kingston-Smith, A. Overexpression Mn-superoxide dismutase in maize leaves leads to increased monodehydroascorbate reductase, dehydroascorbate reductase and glutathione reductase activities / A. Kingston-Smith, Ch. Foyer // J. Exp. Bot. – 2000. – Vol. 51, Iss. 352. – Р. 1867–1877.Kingston-Smith, A. Overexpression Mn-superoxide dismutase in maize leaves leads to increased monodehydroascorbate reductase, dehydroascorbate reductase and glutathione reductase activities / A. Kingston-Smith, Ch. Foyer // J. Exp. Bot. – 2000. – Vol. 51, Iss. 352. – Р. 1867–1877.Overproduction of Arabidopsis thaliana FeSOD confers oxidative stress tolerance to transgenic maize / F. Van Breusegem [et al.] // Plant Cell Physiol. – 1999. – Vol. 40. – P. 515–523.Overproduction of Arabidopsis thaliana FeSOD confers oxidative stress tolerance to transgenic maize / F. Van Breusegem [et al.] // Plant Cell Physiol. – 1999. – Vol. 40. – P. 515–523.Павлючкова, С. М. Функционирование антиоксидантной системы в растениях табака (Nicotiana tabacum), трансформированных смысловым геном супероксиддисмутазы, при низкотемпературном стрессе / С. М. Павлючкова, Н. В. Шалыго // Весці Нац. акад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2012. – № 2. – С. 91–95.Павлючкова, С. М. Функционирование антиоксидантной системы в растениях табака (Nicotiana tabacum), трансформированных смысловым геном супероксиддисмутазы, при низкотемпературном стрессе / С. М. Павлючкова, Н. В. Шалыго // Весці Нац. акад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2012. – № 2. – С. 91–95.Mittler, R. Detection of ascorbate peroxidase activity in native gels by inhibition of the ascorbate-dependent reduction of nitroblue tetrazolium / R. Mittler, B. Zilinskas // Anal. Biochem. – 1993. – Vol. 212. – P. 540–546.Mittler, R. Detection of ascorbate peroxidase activity in native gels by inhibition of the ascorbate-dependent reduction of nitroblue tetrazolium / R. Mittler, B. Zilinskas // Anal. Biochem. – 1993. – Vol. 212. – P. 540–546.Спектрофлуориметрический метод определения окисленного и восстановленного глутатиона в растениях / Н. В. Шалыго [и др.] // Физиол. и биохим. культ. раст. – 2007. – Т. 39, № 3. – С. 264–270.Спектрофлуориметрический метод определения окисленного и восстановленного глутатиона в растениях / Н. В. Шалыго [и др.] // Физиол. и биохим. культ. раст. – 2007. – Т. 39, № 3. – С. 264–270.Law, M. Y. Glutathione and ascorbic acid in spinach (Spinacia oleracea) chloroplasts. The effect of hydrogen peroxide and of Paraquat / M. Y. Law, S.A. Charles, B. Halliwell // Biochem. J. – 1983. – Vol. 210. – P. 899–903.Law, M. Y. Glutathione and ascorbic acid in spinach (Spinacia oleracea) chloroplasts. The effect of hydrogen peroxide and of Paraquat / M. Y. Law, S.A. Charles, B. Halliwell // Biochem. J. – 1983. – Vol. 210. – P. 899–903.Запрометов, М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М. Н. Запрометов. – М.: Высш. шк., 1974. – 214 с.Запрометов, М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М. Н. Запрометов. – М.: Высш. шк., 1974. – 214 с.A highly sensitive fluorescent micro-assay of H2O2 release from activated human leukocytes using a dihydroxyphenoxazine derivative / J. G. Mohanty [et al.] // J. Immunol. Methods. – 1997. – Vol. 202, Iss. 2. – P. 133–141.A highly sensitive fluorescent micro-assay of H2O2 release from activated human leukocytes using a dihydroxyphenoxazine derivative / J. G. Mohanty [et al.] // J. Immunol. Methods. – 1997. – Vol. 202, Iss. 2. – P. 133–141.Структурная организация хлоропластов растений томата Solanum lycopersicum, трансформированных геном Fe-зависимой супероксиддисмутазы / Е. К. Серенко [и др.] // Биол. мембраны. – 2011. – Т. 28, № 3. – С. 215–223.Структурная организация хлоропластов растений томата Solanum lycopersicum, трансформированных геном Fe-зависимой супероксиддисмутазы / Е. К. Серенко [и др.] // Биол. мембраны. – 2011. – Т. 28, № 3. – С. 215–223.Catalase function in plants: a focus on Arabidopsis mutants as stress-mimic models / A. Mhamdi [et al.] // J. Exp. Bot. – 2010. – Vol. 61, Iss. 15. – P. 4197–4220.Catalase function in plants: a focus on Arabidopsis mutants as stress-mimic models / A. Mhamdi [et al.] // J. Exp. Bot. – 2010. – Vol. 61, Iss. 15. – P. 4197–4220.Павлючкова, С. М. Внутриклеточная локализация супероксиддисмутазы в трансгенных по Fe-СОД и по Mn-СОД растениях табака / С. М. Павлючкова, Н. В. Шалыго // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: сб. ст. XI съезда Белорус. обществ. объедин. фотобиол. и биофиз., Минск, 17–20 июня 2014 г.: в 2 т. / Ин-т биофиз. и клет. инж. НАН Беларуси, Белорус. гос. ун-т, Белорус. обществ. объедин. фотобиол. и биофиз.; редкол.: И. Д. Волотовский [и др.]. – Минск: Изд. центр БГУ, 2014. – Т. 2. – С. 119–121.Павлючкова, С. М. Внутриклеточная локализация супероксиддисмутазы в трансгенных по Fe-СОД и по Mn-СОД растениях табака / С. М. Павлючкова, Н. В. Шалыго // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: сб. ст. XI съезда Белорус. обществ. объедин. фотобиол. и биофиз., Минск, 17–20 июня 2014 г.: в 2 т. / Ин-т биофиз. и клет. инж. НАН Беларуси, Белорус. гос. ун-т, Белорус. обществ. объедин. фотобиол. и биофиз.; редкол.: И. Д. Волотовский [и др.]. – Минск: Изд. центр БГУ, 2014. – Т. 2. – С. 119–121.Колупаев, Ю. Е. Антиоксидантная система растений: участие в клеточной сигнализации и адаптации к действию стрессоров / Ю. Е. Колупаев, Ю. В. Карпец, А. И. Обозный // Вісн. харків. Нац. аграр. ун-ту. Сер. біологія. – 2011. – Вип. 1, № 22. – С. 6–34.Колупаев, Ю. Е. Антиоксидантная система растений: участие в клеточной сигнализации и адаптации к действию стрессоров / Ю. Е. Колупаев, Ю. В. Карпец, А. И. Обозный // Вісн. харків. Нац. аграр. ун-ту. Сер. біологія. – 2011. – Вип. 1, № 22. – С. 6–34.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.