POTENTIATION OF THE ANTIOXIDANT SYSTEM IN TRANSGENIC TOBACCO PLANTS WITH THE OVEREXPRESS ION OF SUPEROXIDE DISMUTASE
Abstract
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.
About the Authors
S. M. SAVINA
Institute Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk
Belarus
Belarus
N. V. SHALYGO
Institute Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk
Belarus
Belarus
References
1. 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.
2. 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.
3. Бараненко, В. В. Супероксиддисмутаза в клетках растений / В. В. Бараненко // Цитология. – 2006. – Т. 48, № 6. – C. 465–473.
4. 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.
5. 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.
6. Трансформанты табака с геном Fe-СОД1 как модель для изучения формирования алюмоустойчивости / И. Г. Широких [и др.] // Агрохимия. – 2015. – № 2. – С. 79–85.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. Запрометов, М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М. Н. Запрометов. – М.: Высш. шк., 1974. – 214 с.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. 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.
20. 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.
Review
Views: 805
Email this article 