danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-475Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYДЕЙСТВИЕ β-1,3-ГЛЮКАНА НА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ТОМАТА ПРИ ФУЗАРИОЗНОМ УВЯДАНИИEFFECT OF β-1,3-GLUCANE ON THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL STATE OF PHOTOSYNTHETIC MEMBRANES OF TOMATO UNDER FUSARIUM WILTКабашниковаЛ. Ф.KabashnikovaLiudmila F.

член-корреспондент, д-р биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Академическая, 27, 220072

Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Associated professor, Head of the Laboratory

27, Akademicheskaya Str., 220072

kabashnikova@ibp.org.byАбрамчикЛ. М.AbramchikLarisa M.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072

Ph. D. (Biology), Senior researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072

lmabramchik@mail.ruИнститут биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси, МинскInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk2017210120186166672Copyright © Кабашникова Л.Ф., Абрамчик Л.М., 20182018Кабашникова Л.Ф., Абрамчик Л.М.Kabashnikova L.F., Abramchik L.M.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/475

Инфицирование растений томата Fusarium oxysporum вызывает активизацию процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и существенные изменения структурно-функционального состояния фотосинтетических мембран, что выражается в снижении содержания Хл а, отношения Хл а / Хл b, нарушениях процессов поглощения и утилизации световой энергии в фотосистеме II фотосинтеза. Предобработка растений β-1,3-глюканом способствует стабилизации ПОЛ и нормализует протекание фотохимических процессов в хлоропластах инфицированных листьев, что свидетельствует о защитной активности препарата. 

Infection of tomato plants with Fusarium oxysporum causes activation of lipid peroxidation processes (LPO) and significant changes in the structural and functional state of photosynthetic membranes, which is reflected in a decrease in Chl a, Chl a / Chl b ratio, disturbances in the absorption and utilization of light energy in PS II of photosynthesis. Pretreatment of plants with β-1,3-glucan contributes to the LPO stabilization and normalizes the course of photochemical processes in chloroplasts of infected leaves, which indicates the protective activity of the drug. 

хлорофиллфотосистема IIфлуоресценцияперекисное окисление липидовFusarium oxysporumLycopersicon esculentumchlorophyllphotosystem IIfluorescencelipid peroxydationFusarium oxysporumLycopersicon esculentumReferencesКабашникова, Л. Ф. Фотосинтетический аппарат и стресс у растений / Л. Ф. Кабашникова. – Минск: Беларус. навука, 2014. – 267 с.Kabashnikova L. F. Photosynthetic apparatus and stress in plants. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2014. 267 p. (in Russian).Кабашникова, Л. Ф. Методика оценки состояния злаковых растений в условиях засухи / Л. Ф. Кабашникова, Н. Л. Пшибытко, Л. М. Абрамчик. – Минск: Белорус. наука, 2007. – 42 с.Kabashnikova L. F., Pshybytko N. L., Abramchik L. M. Technique for estimation of cereal plants state under drought. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2007. 42 p. (in Russian).Пшибытко, Н. Л. Состояние фотосинтетического аппарата в процессе фузариозного увядания томата / Н. Л. Пшибытко, Л. А. Зеневич, Л. Ф. Кабашникова // Физиология растений. – 2006. – Т. 53, № 1. – С. 31–37.Pshibytko N. L., Zenevich L. A., Kabashnikova L. F. Changes in the photosynthetic apparatus during fusarium wilt of tomato. Russian Journal of Plant Physiology, 2006, vol. 53, no. 1, pp. 25–31. doi.org/10.1134/s1021443706010031Vlot, A. C. Systemic acquired resistance: the elusive signal(s) / A. C. Vlot, D. F. Klessig, S.-W. Park // Current Opinion in Plant Biology. − 2008. − Vol. 11, N 4. − P. 436–442. doi.org/10.1016/j.pbi.2008.05.003Vlot A. C., Klessig D. F., Park S.-W. Systemic acquired resistance: the elusive signal(s). Current Opinion in Plant Biology, 2008, vol. 11, no. 4, pp. 436–442. doi.org/10.1016/j.pbi.2008.05.003Brown, G. D. Immune recognition. A new receptor for beta-glucans / G. D. Brown, S. Gordon // Nature. – 2001. – Vol. 413(6851). – P. 36–37. doi.org/10.1038/35092620Brown G. D., Gordon S. Immune recognition. A new receptor for beta-glucans. Nature, 2001, vol. 413(6851), pp. 36–37. doi.org/10.1038/35092620Distinct expression patterns of β-1,3-glucanases and chitinases during the germination of Solanaceous seeds / L. Petruzzelli [et al.] // Seed Science Research. − 2003. − Vol. 13, N 2. − P. 139–153. doi.org/10.1079/ssr2003132Petruzzelli L., Müller K., Hermann K., Leubner-Metzger G. Distinct expression patterns of β-1,3-glucanases and chitinases during the germination of Solanaceous seeds. Seed Science Research, 2003, vol. 13, no. 2, pp. 139–153. doi.org/10.1079/ ssr2003132Fesel, Ph. H. β-glucan: Crucial component of the fungal cell wall and elusive MAMP in plants / Ph. H. Fesel, A. Zuccaro // Fungal Genetics and Biology. − 2016. − Vol. 90. − P. 53–60.Fesel Ph. H., Zuccaro A. β-glucan: Crucial component of the fungal cell wall and elusive MAMP in plants. Fungal Genetics and Biology, 2016, vol. 90, pp. 53–60. doi.org/10.1016/j.fgb.2015.12.004Шлык, А. А. Определение хлорофилла и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев / А. А. Шлык // Биохимические методы в физиологии растений / под ред. О. А. Павлиновой. − М.: Наука, 1971. – С. 154–170.Shlyk A. A. Determination of chlorophyll and carotinoid content in green leaves extracts. Pavlinova O. A. (ed.). Biochemical methods in plant physiology. Moscow, Nauka Publ., 1971, pp. 154–170 (in Russian).Krause, G. N. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics / G. N. Krause, E. Weis // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. – 1991. – Vol. 42, N 1. – P. 313–349. doi.org/10.1146/annurev.pp.42.060191.001525Krause G. N., Weis E. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1991, vol. 42, no. 1, pp. 313–349. doi.org/10.1146/annurev.pp.42.060191.001525Roháček, K. Technique of the modulated chlorophyll fluorescence: basic concepts, useful parameters, and some application / K. Roháček, M. Barták // Photosynthetica. − 1999. − Vol. 37. − P. 339–363. doi.org/10.1023/a:1007172424619Roháček K., Barták M. Technique of the modulated chlorophyll fluorescence: basic concepts, useful parameters, and some application. Photosynthetica, 1999, vol. 37, pp. 339–363. doi.org/10.1023/a:1007172424619Корнеев, Д. Ю. Информационные возможности метода индукции флуоресценции / Д. Ю. Корнеев. − Киев: Альтерпрес, 2002. – 188 с.Korneev D. Ju. Information capabilities of the fluorescence induction method. Kiev, Albatros Publ., 2002. 188 p. (in Russian).Продукты перекисного окисления липидов как возможные посредники между воздействием повышенной температуры и развитием стресс-реакции у растений / Л. Н. Курганова [и др.] // Физиология растений. – 1999. – Т. 46, № 2. – С. 218–222.Kurganova L. N., Veselov A. P., Sinicina Iu. V., Elikova E. A. Products of lipid peroxidation as possible intermediaries between exposure to elevated temperature and the development of stress response in plants. Fiziologiya rastenii = Russian Journal of Plant Physiology, 1999, vol. 46, no. 2, pp. 218–222 (in Russian).Genty, B. Regulation of light utilization for photosynthetic electron transport / B. Genty, J. Harbinson // Photosynthesis and the Environment / ed. N. R. Baker. – Dordrecht: Kluwer Acad. Pablishers, 1996. – P. 67–99. doi.org/10.1007/0-306-481359_3Genty B., Harbinson J. Regulation of light utilization for photosynthetic electron transport. Baker N. R. (ed.). Photosynthesis and the Environment. Dordrecht, Kluwer Acad. Publishers, 1996, pp. 67–99. doi.org/10.1007/0-306-48135-9_3Maxwell, K. Chlorophyll fluorescence – a practical guide / K. Maxwell, G. N. Johnson // J. Exp. Bot. – 2000. – Vol. 51, N 345. – P. 659–668. doi.org/10.1093/jxb/51.345.659Maxwell K., Johnson G. N. Chlorophyll fluorescence – a practical guide. Journal of Experimental Botany, 2000, vol. 51, no. 345, pp. 659–668. doi.org/10.1093/jxb/51.345.659Placinta, C. M. A review of world-wide contamination of cereal and animal feed with Fusarium mycotoxins / C. M. Placinta, J. P. F. D’Mello, A. M. C. Macdonald // Animal feed science and technology. – 1999. – Vol. 78, N 1–2. – P. 21–37. doi.org/10.1016/s0377-8401(98)00278-8Placinta C. M., D’Mello J. P. F., Macdonald A. M. C. A review of world-wide contamination of cereal and animal feed with Fusarium mycotoxins. Animal feed science and technology, 1999, vol. 78, no. 1–2, pp. 21–37. doi.org/10.1016/s0377- 8401(98)00278-8Колупаев, Ю. Е. Активные формы кислорода и стрессовый сигналинг у растений / Ю. Е. Колупаев, Ю. В. Карпец // Украинский биохимический журн. – 2014. – Т. 86, N 4. – С. 18–35Kolupaev Yu. E., Karpets Yu. V. Reactive oxygen species and stress signaling in plants. The Ukrainian Biochemical Journal, 2014, vol. 86, no. 4, pp. 18–35 (in Russian). doi.org/10.15407/ubj86.04.018

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