Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С
We study the α-isoform of Ca-dependent protein kinase C (CaPKC) expression during the induction of flowering in the leaves of different photoperiodic sensitive plants. As a result, the expression of Са-dependent proteine kinase С in the leaves of 2 biotypes of tobacco and perilla plants is shown. Th...
Saved in:
| Date: | 2007 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1689 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С / В.А. Негрецкий, Е.И. Ковзун // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 162–164. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859720091990491136 |
|---|---|
| author | Негрецкий, В.А. Ковзун, Е.И. |
| author_facet | Негрецкий, В.А. Ковзун, Е.И. |
| citation_txt | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С / В.А. Негрецкий, Е.И. Ковзун // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 162–164. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | We study the α-isoform of Ca-dependent protein kinase C (CaPKC) expression during the induction of flowering in the leaves of different photoperiodic sensitive plants. As a result, the expression of Са-dependent proteine kinase С in the leaves of 2 biotypes of tobacco and perilla plants is shown. The 5 long-day induction promoted the CaPKC expression in the leaves of long-day tobacco Nicotiana silvestris L. plants by 143%. A similar activation of the PKC expression was observed after 5 short-day (SD) inductions in SD plants of tobacco M. Mamoth and perilla. This allows us to discuss the Сa-dependent PKC participation in mechanisms of signal transduction during the photoperiodic induction and its involving in the initial stages of floral morphogenesis.
|
| first_indexed | 2025-12-01T09:35:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
6. Américo I. Molecular Key to Seven Brazilian Species of Trichogramma Hymenoptera: Trichogrammatidae)
Using Sequences of the ITS2 Region and Restriction Analysis // Neotropical Entomology. – 2001. – 30,
No 2. – P. 259–262.
7. Susanta K. Behura Molecular marker systems in insects: current trends and future avenues // Mol. Ecol. –
2006. – 15. – P. 3087–3113.
8. Hoy M.A. Insect Molecular Genetics. – San Diego: Academic Press, 1994. – P. 43.
9. Stouthamer R., Hu J., van Kan F. J. P.M., Platner G.R. The utility of internally transcribed spacer 2 DNA
sequences of the nuclear ribosomal gene for distinguishing sibling species of Trichogramma // BioControl. –
1999. – 43. – P. 421–440.
10. Boom R., Sol C. J., Salimans M.M. et al. Rapid and simple method for purification of nucleic acids //
J. Clin. Microb. – 1990. – 28, No 3. – P. 495–503.
Поступило в редакцию 19.02.2007Национальный аграрный университет, Киев
УДК 581.1
© 2007
В.А. Негрецкий, Е.И. Ковзун
Инициация флорального морфогенеза у растений
различной фотопериодической чувствительности
и особенности экспрессии Са2+-зависимой
протеинкиназы С
(Представлено академиком НАН Украины К.М. Сытником)
We study the α-isoform of Ca-dependent protein kinase C (CaPKC) expression during the
induction of flowering in the leaves of different photoperiodic sensitive plants. As a result,
the expression of Са-dependent proteine kinase С in the leaves of 2 biotypes of tobacco and
perilla plants is shown. The 5 long-day induction promoted the CaPKC expression in the leaves
of long-day tobacco Nicotiana silvestris L. plants by 143%. A similar activation of the PKC
expression was observed after 5 short-day (SD) inductions in SD plants of tobacco M. Mamoth
and perilla. This allows us to discuss the Сa-dependent PKC participation in mechanisms of
signal transduction during the photoperiodic induction and its involving in the initial stages of
floral morphogenesis.
Фотопериодическая индукция цветения кардинально изменяет метаболизм растительной
клетки. Протеинкиназы (ПК) играют одну из главных ролей в начальных событиях пе-
редачи сигнала. Роль протеинкиназы С (ПКС) в трансдукции сигнала в клетке активно
исследуется. Существует обширная литература по функционированию ПК в растительной
клетке [1, 2]. Один из путей повышения экспрессии ПКС связан с фосфолипидным ги-
дролизом, повышением концентрации ионов Са2+ в цитозоле, внутриклеточное содержание
которого активирует ПКС для дальнейшего ее участия в процессах фосфорилирования.
Показана важная роль ионов Са2+ в процессе зацветания растений [3, 4].
Механизм рецепции фотопериодического стимула, его передачи в клетке и между ни-
ми, амплификации сигнала у фотопериодически чувствительных растений изучен недоста-
точно. В настоящее время есть несколько сообщений о косвенном участии протеинкиназ
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №6
в процессе зацветания. Повышение экспрессии ПКС наблюдали при зацветании у растений
ипомеи [5], и есть сообщение о вовлечении протеинкиназы СК2 в работу биологических
часов (циркадных ритмов) у растений Arabidopsis taliana L. [6].
При исследовании фотопериодической индукции цветения нами было показано, что на-
чальные этапы индукции связаны с большим всплеском активности ионов Са2+ у растений
различных фотопериодических групп [7]. Индукция цветения короткодневного растения
мари красной Chenopodium rubrum L. приводила к усилению экспрессии Са2+-зависимой
α-изоформы ПКС. Короткодневная индукция флорального морфогенеза также активиро-
вала в листьях и стебле мари красной экспрессию η
′-изоформы ПКС [8].
Целью нашей работы было исследование экспрессии ПКС в процессе индукции цветения
у растений различных фотопериодических групп.
В эксперименте использовали растения различной фотопериодической чувствительно-
сти: длиннодневный (ДД) табак Сильвестрис Nicotiana silvestris L., короткодневные (КД)
перилла Perillа nankinensis L. и табак Мамонт Nicotiana tabacum L. Растения выращивали
в условиях фотопериодического домика на длине дня, позволяющей удерживать растения
в вегетирующем состоянии (для ДД растений — 8 ч света и 16 ч темноты, для КД ра-
стений — наоборот). По достижении возраста 3 мес. для табаков и 2 мес. для периллы
растения переносили на благоприятную для индукции цветения длину дня. Часть расте-
ний оставалась в вегетирующем состоянии (контроль). Все экспериментальные растения
в зависимости от типа фотопериодической чувствительности получали по пять циклов фо-
топериодической индукции (5 ДД, 5 КД), достаточной для инициации у растений фло-
рального морфогенеза. Для исследования ПКС использовали листья экспериментальных
и контрольных растений.
Для анализа ПКС белки гомогената растительной ткани разделяли методом электро-
фореза в ПААГ, переносили полусухим способом на нитроцеллюлозные мембраны, которые
обрабатывали антителами к α-изоформе ПКС (“Sigma”, США). Вторичные антитела и ре-
агенты для хемилюминесцентной визуализации получены в виде наборов ЕСL (“Amersham
Life Science”, США). Визуализацию проводили с использованием люминола. Цифровую ден-
ситометрию полученных фотографических снимков проводили, используя компьютерную
программу “Scion Image” [8, 9].
В результате исследования в листьях двух биотипов табака и периллы была выявлена
экспрессия Са2+-зависимой ПКС. При индукции цветения пятью ДД фотопериодами экс-
прессия ПКС в листьях табака Сильвестрис возрастала на 143% (рис. 1, а). Аналогичную
активацию экспрессии ПКС наблюдали у КД растений табака Мамонт и периллы при ин-
дукции зацветания пятью КД фотопериодами: соответственно на 144 и 126% по отношению
к контролю (см. рис. 1, б, в). Полученные результаты согласуются с нашими данными по
усилению экспрессии Са2+-зависимой α-изоформы ПКС при индукции цветения КД ра-
стений мари красной [8]. Аналогичное вовлечение ПКС в процесс зацветания наблюдали
у КД растения ипомеи Phartitis nil [5]. Регуляторные механизмы участия ПК в процессе
индукции зацветания растений различных фотопериодических групп в настоящее время
изучены мало, неизвестно что является субстратом фосфорилирования — цитоплазмен-
ные, цитоскелетные, мембранные или ядерные компоненты. Полученная нами обширная
информация о всплесках активности ионов Са2+ в различных органах растений разных
фотопериодических групп при индукции зацветания и повышении экспрессии Са2+-зависи-
мой ПКС в листьях и стебле ДД и КД растений указывает на общую тенденцию реакции
растений на фотопериодический стимул индуцирования цветения. Это позволяет говорить
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №6 163
Рис. 1. Экспрессия протеинкиназы С в процессе фотопериодической индукции цветения длиннодневного
растения табака Сильвестрис Nicotiana sitvestris L. (а), короткодневных растений табака Мамонт Nicotiana
tabacum L. (б ) и периллы Perilla nankinensis L. (в):
1 — вегетирующие растения; 2 — растения, получившие фотопериодическую индукцию: 5ДД (а)
и 5КД (б, в)
с определенной долей уверенности о вовлечении Са2+-зависимой ПКС в начальные этапы
инициации флорального морфогенеза.
1. Холл М.А., Новикова Г. В., Мошков И.Е. и др. Протеинкиназы растений в трансдукции абиотических
и биотических сигналов // Физиология растений. – 2002. – 49, № 1. – С. 121–135.
2. Cheng S.-H., Willmann M.R., Chen H.-C., Sheen J. Calcium signaling through protein kinases. The
Arabidopsis calcium-dependent protein kinase gene family // Plant Physiol. – 2002. – 129. – P. 469–485.
3. Tretyn A., Cymerski M., Czaplewska J. et al. Calcium and photoperiodic flower induction in Pharbitis
nil // Physiol. plant. – 1990. – 80. – P. 388–392.
4. Friedman H., Goldschmidt E. E., Spiegelstein H., Halevy A. A rhythm in the flowering response of photoperi-
odically-induced Pharbitis nil to agents affecting cytosolic calcium and pH // Ibid. – 1992. – 85. – P. 57–60.
5. Jaworsky K., Szmidt-Javorska A., Tretyn A., Kopcewicz J. Biochemical evidence for a calcium-dependent
protein kinase from Pharbitis nil and its involvement in photoperiodic flower induction // Biochemistry. –
2003. – 62, No 7. – P. 1047–1055.
6. Sugano S., Andronis Ch., Ong M. S. et al. The protein kinase CK2 is involved in regulation of circadian
rhythms in Arabidopsis // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1999. – 96, No 22. – P. 12362–12366.
7. Negretsky V.A., Gordetsky A.V. Endogenous floral stimulus, state of water and ion homeostasis in relation
to flower induction of photoperiodic plants // Botany and Mycology For The Next Millenium. – Kiev:
Naukova Dumka, 1996. – P. 282–290.
8. Негрецкий В.А., Ковзун Е.И. Экспрессия протеинкиназы С в процессе фотопериодической индукции
цветения растений короткодневной мари красной Chenopodium rubrum L. // Доп. НАН України. –
2004. – № 10. – С. 174–177.
9. Ковзун О. I. Iзоферментний склад протеїнкiнази С в умовно нормальнiй та пухлиннiй тканинi на-
дниркових залоз людини // Укр. бiохiм. журн. – 2002. – 74, № 4. – С. 143.
Поступило в редакцию 14.11.2006Институт ботаники им. Н. Г. Холодного
НАН Украины, Киев
Институт эндокринологии и обмена веществ
им. В.П. Комисаренко АМН Украины, Киев
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №6
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1689 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T09:35:25Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Негрецкий, В.А. Ковзун, Е.И. 2008-09-02T14:29:28Z 2008-09-02T14:29:28Z 2007 Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С / В.А. Негрецкий, Е.И. Ковзун // Доп. НАН України. — 2007. — N 6. — С. 162–164. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1689 581.1 We study the α-isoform of Ca-dependent protein kinase C (CaPKC) expression during the induction of flowering in the leaves of different photoperiodic sensitive plants. As a result, the expression of Са-dependent proteine kinase С in the leaves of 2 biotypes of tobacco and perilla plants is shown. The 5 long-day induction promoted the CaPKC expression in the leaves of long-day tobacco Nicotiana silvestris L. plants by 143%. A similar activation of the PKC expression was observed after 5 short-day (SD) inductions in SD plants of tobacco M. Mamoth and perilla. This allows us to discuss the Сa-dependent PKC participation in mechanisms of signal transduction during the photoperiodic induction and its involving in the initial stages of floral morphogenesis. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С Article published earlier |
| spellingShingle | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С Негрецкий, В.А. Ковзун, Е.И. Біологія |
| title | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С |
| title_full | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С |
| title_fullStr | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С |
| title_full_unstemmed | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С |
| title_short | Инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии Са2+-зависимой протеинкиназы С |
| title_sort | инициация флорального морфогенеза у растений различной фотопериодической чувствительности и особенности экспрессии са2+-зависимой протеинкиназы с |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1689 |
| work_keys_str_mv | AT negreckiiva iniciaciâfloralʹnogomorfogenezaurasteniirazličnoifotoperiodičeskoičuvstvitelʹnostiiosobennostiékspressiisa2zavisimoiproteinkinazys AT kovzunei iniciaciâfloralʹnogomorfogenezaurasteniirazličnoifotoperiodičeskoičuvstvitelʹnostiiosobennostiékspressiisa2zavisimoiproteinkinazys |