Зависимость экспрессии генов кальциевой сигнальной системы в клетках верхушечных листьев растений томата от гравистимуляции и обработки этефоном
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-4-456-465
Аннотация
С использованием ОТ-ПЦР в режиме реального времени выявлена чувствительность к гравистимуляции экспрессии на уровне транскрипции трех генов, кодирующих белки, участвующие в сигнальной кальциевой трансдукции. На ранних этапах ответа, начиная с 15–60 мин действия гравистимула для трех генов (SCA2, РВР2, САМ2) показано увеличение образования транскриптов. Обработка растений перед началом гравистимуляции этефоном (источником экзогенного этилена) приводила к изменению характера модуляции экспрессии изученных генов в ответ на гравистимул. Рассматривается роль кальциевого метаболизма в клетке в реализации финальных стадий гравитропического ответа растения.
Ключевые слова
растения томата (Lycopersicum esculentum L.),
гравитропизм,
экспрессия генов,
этилен,
этефон,
ионы кальция,
кальций-транспортная АТФаза,
кальмодулин,
PID-связывающий белок
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект Б19М-109).
Об авторах
С. В. Суховеева
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Суховеева Светлана Владимировна – научный сотрудник
ул. Академическая, 27, 220072, Минск
Е. М. Кабачевская
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Кабачевская Елена Михайловна – канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник
ул. Академическая, 27, 220072, Минск
И. Д. Волотовский
Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Волотовский Игорь Дмитриевич – академик, д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник
ул. Академическая, 27, 220072, Минск
Список литературы
1. Медведев, С. С. Механизмы формирования и физиологическая роль полярности в растениях / С. С. Медведев // Физиология растений. – 2012. – Т. 59, № 4. – С. 543–556.
2. Root gravitropism is regulated by a transient lateral auxin gradient controlled by a tipping-point mechanism / L. R. Band [et al.] // PNAS. – 2012. – Vol. 109, N 12. – P. 4668–4673. https://doi.org/10.1073/pnas.1201498109
3. The role of ionic calcium in the gravitropic response of a creeping chrysanthemum cultivar / S. Zhang [et al.] // Russ. J. Plant Physiol. – 2011. – Vol. 58, N 4. – P. 696–702. https://doi.org/10.1134/s1021443711040285
4. Noushina Iqball Ethylene Role in Plant Growth, Development and Senescence: Interaction with Other Phytohormones / N. Iqbal [et al.] // Front. Plant Sci. – 2017. – Vol. 8. – P. 475. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00475
5. Li, N. The dual-and-opposing-effect of ethylene on the negative gravitropism of Arabidopsis inflorescence stem and light-grown hypocotyls / N. Li // Plant Science. – 2008. – Vol. 175, N 1–2. – P. 71–86. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2008.02.001
6. Mano, E. Gravitropism in Leaves of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh / E. Mano, G. Horiguchi, H. Tsukaya // Plant Cell Physiol. – 2006. – Vol. 47, N 2. – P. 217–223. https://doi.org/10.1093/pcp/pci237
7. Pfaffl, M. W. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT–PCR / M. W. Pfaffl // Nucleic Acids Research. – 2001. – Vol. 29, N 9. – Art. e45. https://doi.org/10.1093/nar/29.9.e45
8. Molecular aspects of higher plant P-type Ca2+-ATPases / M. Geisler [et al.] // Biochimica et Biophysica Acta. – 2000. – Vol. 1465, N 1–2. – P. 52–78. https://doi.org/10.1016/s0005-2736(00)00131-0
9. Медведев, С. С. Кальциевая сигнальная система / С. С. Медведев // Физиология растений. – 2005. – Т. 52, № 2. – С. 282–305.
10. Vanneste, S. Calcium: The Missing Link in Auxin Action / S. Vanneste, J. Friml // Plants. – 2013. – Vol. 2, N 4. – P. 650–675. https://doi.org/10.3390/plants2040650
11. Суховеева, С. В. Зависимость экспрессии генов, контролирующих транспорт ауксина, от гравистимуляции в листьях растений томата / С. В. Суховеева // Сб. материалов Междунар. науч.-практ. молодежной конф. в рамках Междунар. науч.-практ. инновационного форума «INMAX–2018». – Минск, 2018. – С. 98–101.
12. A Plant Phytosulfokine Peptide Initiates Auxin-Dependent Immunity through Cytosolic Ca2+ Signaling in Tomato / H. Zhang [et al.] // Plant Cell. – 2018. – Vol. 30, N 3. – P. 652–667. https://doi.org/10.1105/tpc.17.00537
13. The role of calmodulin in the gravitropic response of the Arabidopsis thaliana agr-3 mutant / W. Sinclair [et al.] // Plantа. – 1996. – Vol. 199, N 3. – P. 343–351. https://doi.org/10.1007/bf00195725
14. PINOID-Mediated Signaling Involves Calcium-Binding Proteins / R. Benjamins [et al.] // Plant Physiol. – 2003. – Vol. 132, N 3. – P. 1623–1630. https://doi.org/10.1104/pp.103.019943
Рецензия
Просмотров: 570
Послать статью по эл. почте 