Влияние экзогенного β-1,3-глюкана на величину pH апопласта и цитоплазмы в тканях здоровых и инфицированных Bipolaris sorociniana (Sacc.) Shoem. проростках ячменя (Hordeum vulgare L.)
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-3-317-324
Аннотация
С помощью рН-чувствительных зондов FITC-декстрана и пиранина исследовали механизмы действия β-1,3-глюкана из эвглены (Euglena gracilis) на уровне изменений рН вне и внутри клетки в тканях листа 7-дневных проростков ячменя in vivo. Установлено, что инкубация листьев ячменя, отделенных от корней, на растворе β-1,3-глюкана (0,01 %) в течение 40 мин не вызывала закисления цитоплазмы как типичного неспецифического ответа растения на раневой стресс. Инокуляция интактных проростков спорами гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. приводила к защелачиванию апопласта на 1,7 единиц рН, а предобработка проростков β-1,3-глюканом за сутки до грибного заражения способствовала его закислению на 1,04 единиц по сравнению с инфицированным вариантом, что свидетельствует об усилении работы АТФаз, выкачивающих протоны из цитоплазмы в апопласт. Проведенные исследования способствуют подбору оптимальных концентраций β-1,3-глюкана для иммуномодулирующих смесей.
Об авторах
Г. Е. Савченко
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Савченко Галина Евсеевна – канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотрудник
ул. Академическая, 27, 220072, Минск, Республика Беларусь
Т. С. Бачище
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Бачище Татьяна Сергеевна – мл. науч. сотрудник
ул. Академическая, 27, 220072, Минск, Республика Беларусь
Л. Ф. Кабашникова
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Кабашникова Людмила Федоровна – член-корреспондент, д-р биол. наук, доцент, заведующий лабораторией
ул. Академическая, 27, 220072, Минск, Республика Беларусь
Список литературы
1. Поликсенова, В. Д. Индуцированная устойчивость растений к патогенам и абиотическим стрессовым факторам (на примере томата) / В. Д. Поликсенова // Вестн. БГУ. Сер. 2. – 2009. – № 1. – С. 48–60.
2. Лукьянчук, В. Д. Бета-глюканы как основа создания средств иммуномодулирующего действия / В. Д. Лукьянчук, Е. М. Мищенко, М. Н. Бабенко // Український медичний часопис. – 2011. – № 5 (85). – С. 92–93.
3. An ancient enzyme domain hidden in the putative beta-glucan elicitor receptor of soybean may play an active part in the perception of pathogen-associated molecular patterns during broad host resistance / J. Fliegmann [et al.] // J. Biol. Chem. – 2004. – Vol. 279, N 2. – P. 1132–1140. https://doi.org/10.1074/jbc.m308552200
4. linear beta-1,3 glucans are elicitors of defense responses in tobacco / o. klarzynski [et al.] // Plant Physiol. – 2000. – Vol. 124, N 3. – P. 1027–1038. https://doi.org/10.1104/pp.124.3.1027
5. Elicitor-active oligosaccharides from algal laminaran stimulate the production of antifungal compounds in alfalfa / A. Kobayashi [et al.] // Zeitschrift für Naturforschung. – 1993. – Vol. 48, N 7–8. – P. 575–579. https://doi.org/10.1515/znc-1993-7-808
6. Кабашникова, Л. Ф. Молекулярные механизмы взаимодействия растений и фитопатогенов: врожденный иммунитет / Л. Ф. Кабашникова // Журн. Белорусского государственного ун-та. Экология. – 2018. – № 2. – С. 26–37.
7. Пересыпкин, В. Ф. Атлас болезней полевых культур / В. Ф. Пересыпкин. – Киев, 1981. – 248 с.
8. PH regulation in apoplastic and cytoplasmic cell compartments of leaves / G. Savchenko [et al.] // Planta. – 2000. – Vol. 211, N 2. – P. 246–255. https://doi.org/10.1007/s004250000280
9. Sjoback, R. Absorbtion and fluorescence properties of fluorescein / R. Sjoback, J. Nygren, M. Kubista // Spectrochimica acta. Part A. – 1995. – Vol. 51, N 6. – P. 7–21. https://doi.org/10.1016/0584-8539(95)01421-p
10. Савченко, Г. Е. Способ определения рН в апопласте листьев растений злаков / Г. Е. Савченко, Л. В. Пашкевич, Ю. А. Власова // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: сб. ст. в 2 ч. – Минск, 2014. – Ч. 2. – С. 53–55.
11. Savchenko, G. E. Effect of exogenous β-amino butyric acid on exo- and endo-cellular pH and redox state of ascorbate in leaves of barley seedlings (Hordeum vulgare L.) / G. E. Savchenko, L. F. Kabashnikova, L. M. Abramchik // Genetics and Plant Physiology. – 2016. – Vol. 6, N 3–4. – P. 158–166.
12. Катичева, Л. А. Количественное определение изменений рН при генерации потенциалов возбуждения в стебле высшего растения методом спектрофлуориметрии / Л. А. Катичева, Е. К. Акинчиц, В. А. Воденеев // Вестн. Нижегородского ун-та им. Н. И. Лобачевского. – 2012. – № 3 (1). – С. 118–121.
13. Giuliano, K. A. Determination of intracellular pH of BAlB/c-3T3 cells using the fluorescence of pyranine / K. A. Giuliano, R. J. Gilles // Anal. Biochim. – 1987. – Vol. 167, N 2. – Р. 362–371. https://doi.org/10.1016/0003-2697(87)90178-3
14. Куличихин, К. Ю. Активность ферментов биохимического рH-стата в кончиках корней злаков в условиях кислородной недостаточности / К. Ю. Куличихин, Т. В. Чиркова, К. В. Фагерстедт // Физиология растений. – 2009. – Т. 56, № 3. – С. 418–430.
15. Особенности регуляции вакуолярной Н+ –АТФазы растительных клеток / А. А. Кирпичникова [и др.] // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та. Сер. 3. – 2016. – Вып. 2. – С. 149–160.
Рецензия
Просмотров: 881
Послать статью по эл. почте 