Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре
Обнаружено, что клетки суспензионной культуры сои быстро поглощали из питательной среды [1-14C]2,4-Д, а затем выделяли это вещество обратно. Доля выделившейся [1-14C]2,4-Д была наибольшей при использовании пролиферативно активных концентраций 2,4-Д. Эта кислота выделялась из клеток также в присутств...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Физиология и биохимия культурных растений |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
2009
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30287 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре / С.Г. Швецов, А.Г. Еникеев // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 4. — С. 359-363. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859789008777773056 |
|---|---|
| author | Швецов, С.Г. Еникеев, А.Г. |
| author_facet | Швецов, С.Г. Еникеев, А.Г. |
| citation_txt | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре / С.Г. Швецов, А.Г. Еникеев // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 4. — С. 359-363. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физиология и биохимия культурных растений |
| description | Обнаружено, что клетки суспензионной культуры сои быстро поглощали из питательной среды [1-14C]2,4-Д, а затем выделяли это вещество обратно. Доля выделившейся [1-14C]2,4-Д была наибольшей при использовании пролиферативно активных концентраций 2,4-Д. Эта кислота выделялась из клеток также в присутствии ряда веществ — физиологических аналогов ауксина. Сделан вывод, что ведущим фактором необычной динамики 2,4-Д в исследуемой культуре является специфическая реакция клеток сои на 2,4-Д как ауксин.
Виявлено, що клітини суспензійної культури сої швидко поглинали з поживного середовища [1-14C]2,4-Д, а потім виділяли цю речовину назад. Частка виділеної [1-14C]2,4-Д була найбільшою в разі використання проліферативно активних концентрацій 2,4-Д. Ця кислота виділялась із клітин також за наявності низки речовин — фізіологічних аналогів ауксину. Зроблено висновок, що провідним чинником незвичайної динаміки 2,4-Д у досліджуваній культурі є специфічна реакція клітин сої на 2,4-Д як ауксин.
Cells suspension culture of soya absorbed [1-14C]2,4-D from a nutrient medium quickly, and then allocated this substance back. The share of allocated 2,4-D was the greatest at use prolific active concentration 2,4-D. Allocation 2,4-D from cells was observed also at presence of some other substances — physiological analogues of auxin. The conclusion is done, that the leading factor of unusual 2,4-D dynamics in investigated culture is specific reaction of cells of soya on 2,4-D as auxin.
|
| first_indexed | 2025-12-02T11:12:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 581.1
ПОГЛОЩЕНИЕ И ВЫДЕЛЕНИЕ КЛЕТКАМИ СОИ
2,4-ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
В СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЕ
С.Г. ШВЕЦОВ, А.Г. ЕНИКЕЕВ
Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения
Российской академии наук
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, 132, а/я 1243
Обнаружено, что клетки суспензионной культуры сои быстро поглощали из пи-
тательной среды [1-14C]2,4-Д, а затем выделяли это вещество обратно. Доля вы-
делившейся [1-14C]2,4-Д была наибольшей при использовании пролиферативно
активных концентраций 2,4-Д. Эта кислота выделялась из клеток также в при-
сутствии ряда веществ — физиологических аналогов ауксина. Сделан вывод, что
ведущим фактором необычной динамики 2,4-Д в исследуемой культуре являет-
ся специфическая реакция клеток сои на 2,4-Д как ауксин.
Ключевые слова: Glycine max (L.) Merr., соя, культура клеток, ауксин, 2,4-Д.
Экзогенные ауксины (ИУК, НУК, 2,4-Д и др.) широко используются в
культурах изолированных органов и тканей растений как стимуляторы
деления и дифференциации клеток [2]. Для управления этими процесса-
ми необходимо знать принципы регуляции содержания ауксинов в клет-
ках. Соответствующие исследования активно проводились в 1970-е и в
первой половине 1980-х годов, однако впоследствии интерес к этой про-
блеме значительно ослабел.
Ранее мы рассмотрели закономерности динамики содержания аук-
синов в ряде накопительных (периодических) культур клеток и тканей
растений [4] и показали, что равновесное распределение экзогенного
ауксина между средой и клетками происходит в течение 20—40 мин
после его внесения в культуру. Одной из основных закономерностей
динамики ауксинов в исследуемых культурах было неуклонное умень-
шение их содержания в среде, однако в суспензионной культуре сои
мы наблюдали необычное явление: после первоначального быстрого
поглощения 2,4-Д около 2/3 поглощенного вещества выделялось об-
ратно в среду. Подобное поведение изредка отмечали и другие авторы
[3, 5] для производных феноксиуксусной кислоты при поглощении их
тканями растений из растворов, но причины необычной динамики не
выяснены.
Можно предполагать, что необычная динамика 2,4-дихлор-
феноксиуксусной кислоты в исследуемой культуре обусловлена или не-
специфической реакцией (стрессом) клеток на манипуляции с ними [6],
или ее действием на клетки как ауксина. Цель настоящего исследова-
ния — проверка этих предположений.
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2009. Т. 41. № 4
359
© С.Г. ШВЕЦОВ, А.Г. ЕНИКЕЕВ, 2009
Методика
Суспензионную культуру клеток сои (Glycine max (L.) Merr.) получали из
семядольного каллюса и поддерживали еженедельным пересевом [1].
Для проведения опытов культуру переводили на 14-суточный цикл куль-
тивирования с использованием в качестве ауксина 2,4-Д (10-6 М). Ино-
кулят выросшей суспензии переносили в свежую среду, не содержащую
ауксин, или в среду, выделенную из выросшей суспензии того же возра-
ста (кондиционированная среда). Разбавление суспензии клеток при
этом составляло 1:10, рН среды корректировали добавлением в нее
Н3РО4 или КОН.
В приготовленную для опытов суспензию клеток вносили
[1-14C]2,4-Д (ВО «Изотоп», удельная активность 1810 МБк/мМ) или
[1-14C]бензойную кислоту (ВО «Изотоп», удельная активность 1250
МБк/мМ) в количестве 400 Бк/мл суспензии. Концентрацию меченой
2,4-Д изменяли добавлением соответствующего количества немеченого
соединения.
Для изучения влияния химических и физиологических аналогов на
распределение [1-14C]2,4-Д одновременно с ней в колбы с суспензией
клеток вносили то или иное немеченое соединение: ИУК, -НУК,
L-триптофан, 2,4,5-трихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4,5-Т), 2,4,6-
трихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4,6-Т), -нафтилуксусную кислоту
(-НУК), 2-хлорфеноксиуксусную кислоту (2-ХФУК), 4-хлорфеноксиук-
сусную кислоту (4-ХФУК), 2,3,5-трииодбензойную кислоту (ТИБК),
2,4-ДНФ. Концентрация немеченых соединений в среде культивирова-
ния составляла при этом 10-5 М, [1-14C]2,4-Д — 2,5 · 10-7 М.
Через определенные интервалы времени после внесения изучаемых
соединений в культуру пипеткой отбирали пробы (5—10 мл) суспензии
для анализа. Клетки отделяли от среды на стеклянном фильтре. Вещест-
ва из клеток экстрагировали 80 %-м ацетоном, радиоактивность среды и
экстракта определяли на жидкостном сцинтилляционном счетчике
RackBeta 1219 (LKB, Швеция) с использованием сцинтилляционной
жидкости на основе диоксана (6 г РРО, 0,6 г РОРОР, 60 г нафталина в
1 л диоксана). Для определения меченых метаболитов 2,4-Д использова-
ли ТСХ на пластинках Silufol в системе растворителей изопропанол —
25 %-й аммиак — вода (10:1:1).
Эксперименты, проведенные трижды с тремя аналитическими по-
вторностями в каждом варианте опыта, дали сходные результаты. В таб-
лице и на рисунках представлены результаты отдельных экспериментов
с указанием средних значений величин и ошибки среднего.
Результаты и обсуждение
Динамика поглощения клетками сои [1-14C]2,4-Д (2,5 · 10-6 М) представ-
лена на рис. 1. В течение первых 40—50 мин [1-14C]2,4-Д быстро погло-
щалась клетками. После достижения максимума радиоактивность клеток
начинала уменьшаться, а радиоактивность среды — увеличиваться. Вы-
деление метки происходило медленнее, чем начальное ее поглощение:
минимальная радиоактивность клеток достигалась примерно через 3 ч
после начала эксперимента. В старой (кондиционированной) среде мак-
симальное поглощение [1-14C]2,4-Д клетками было в 1,5 раза выше, чем
в свежей. Выделение метки в обоих вариантах продолжалось в течение
360
С.Г. ШВЕЦОВ, А.Г. ЕНИКЕЕВ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 4
2—2,5 ч и заканчивалось
примерно на одном уров-
не. Хроматографический
анализ среды и спиртового
экстракта из клеток пока-
зал, что их радиоактив-
ность представлена неме-
таболизированной 2,4-Д.
Динамика поглоще-
ния [1-14C]бензойной кис-
лоты при ее исходной кон-
центрации в среде 10-6 М
имела обычный харак-
тер — в наблюдаемый пе-
риод времени она только
накапливалась в клетках
(см. рис. 1, кривая 3).
Зависимость макси-
мального (через 45 мин
инкубации) и минимального (через 180 мин инкубации) содержания
2,4-Д в клетках от ее начальной концентрации в среде представлена на
рис. 2. Из него видно, что в диапазоне концентраций 10-7—10-6 М на-
чальное (за первые 45 мин) поглощение метки возрастает. Более высо-
кие концентрации вызывают его уменьшение. Поглощенная метка при
концентрации 2,4-Д в среде 10-7—2,5 · 10-7 М из клеток не выделялась.
Повышение концентрации 2,4-Д до 2,5 · 10-6 М сначала вызывало уси-
ление выделения метки, а затем его уменьшение до полного исчезнове-
ния эффекта при концентрации 5 · 10-5 М.
В таблице представлены результаты определения влияния разных
химических веществ на поглощение [1-14C]2,4-Д (2,5 · 10-7 М). Установ-
лено, что все испытанные соединения не оказывали заметного влияния
на начальное поглощение [1-14C]2,4-Д за исключением ТИБК, которая
существенно увеличивала начальное поглощение 2,4-Д.
Метка из клеток выде-
лялась при наличии соеди-
нений ауксинового типа
действия: ИУК, -НУК,
2,4,5-Т, 4-ХФУК и ТИБК.
Вещества, не обладающие
ауксиновой активностью (-
НУК, 2-ХФУК, L-трипто-
фан), и антиауксин 2,4,6-Т
не влияли на распределение
[1-14C]2,4-Д в культуре.
Можно было предполо-
жить, что в основе самопро-
извольного выделения 2,4-Д
из клеток лежит стрессовая
реакция клеток на измене-
ние условий культивирова-
ния [6], однако поглощен-
ная [1-14C]2,4-Д из клеток
361
ПОГЛОЩЕНИЕ И ВЫДЕЛЕНИЕ КЛЕТКАМИ СОИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 4
Рис. 1. Динамика содержания [1-14C]2,4-Д (1, 2) и
[1-14C]бензойной кислоты (3) в клетках сои в суспен-
зионной культуре (1 — кондиционированная среда;
2, 3 — свежая). Исходная концентрация [1-14C]2,4-Д
и [1-14C]бензойной кислоты в среде — 2,5 · 10-6 М
Рис. 2. Влияние концентрации нерадиоактивной
2,4-Д в среде суспензионной культуры сои на со-
держание [1-14C]2,4-Д в клетках через 45 (1) и 180
мин (2) после начала инкубации. Исходная кон-
центрация [1-14C]2,4-Д в среде — 10-7 М
выделялась как в свежей, так и в кондиционированной среде. Кроме
того, динамика содержания в клетках [1-14C]бензойной кислоты (соеди-
нения, сходного с 2,4-Д по химическому строению) в то же время име-
ла обычный характер (см. рис. 1), поэтому выделение поглощенной
[1-14C]2,4-Д не является стрессовой реакцией клеток на их перенос в
среду иного состава и другие манипуляции с ними.
Процесс выделения наблюдался в интервале концентраций 2,4-Д,
которые обычно используются для стимуляции процессов пролифе-
рации и дифференциации в изолированных культурах клеток и тканей
растений и только при наличии соединений, обладающих ауксиновой
активностью (ИУК, -НУК, 2,4,5-Т, 4-ХФУК) или влияющих на транс-
порт ауксинов (ТИБК) [2]. Поэтому можно полагать, что выделение по-
глощенной [1-14C]2,4-Д в исследуемой культуре было специфической
реакцией клеток на наличие самой 2,4-Д как ауксина.
1. Гамбург К.З., Высоцкая Е.Ф., Леонова Л.А. и др. Влияние разных ауксинов на рост таба-
ка и сои в суспензионной культуре // Докл. АН СССР. — 1972. — 203. — С. 714—717.
2. Гамбург К.З., Рекославская Н.И., Швецов С.Г. Ауксины в культурах клеток и тканей рас-
тений. — Новосибирск: Наука. СО, 1990. — 243 с.
3. Жирмунская Н.М. Проникновение органических гербицидов в клетки растений // Фи-
зиология растений. — 1975. — 226, № 2. — С. 408—420.
4. Швецов С.Г., Гамбург К.З. Поглощение и метаболизм 2,4-дихлорфеноксиуксусной кис-
лоты в суспензионной культуре клеток кукурузы и сои // Там же. — 1980. — 27, № 4. —
С. 746—755.
5. Jenner C.F., Saunders P.F., Blackman G.E. The uptake of growth substances. X. The accu-
mulation of phenoxyacetic acid and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid by segments of Avena
mesocotyle // J. Exp. Bot. — 1968. — 19, N 59. — P. 333—352.
6. Thoiron B., Thoiron A., Le Guiel J. et al. Solute uptake of Acer pseudoplatanus cell suspensions
during recovery from gas shok // Physiol Plant. — 1979. — 44, N 4. — P. 351—356.
Получено 18.12.2008
362
С.Г. ШВЕЦОВ, А.Г. ЕНИКЕЕВ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 4
Влияние различных соединений (10-5 М) на поглощение [1-14C]2,4-Д (2,5 10-7 М) клетками
суспензионной культуры сои ( 103 Бк/г сырого вещества)
Продолжительность инкубации, мин
Соединение
45 180
Контроль 4,72 ± 0,51 5,19 ± 0,44
ИУК 5,60 ± 0,52 3,13 ± 0,33
-НУК 5,77 ± 0,60 2,47 ± 0,22
-НУК 5,25 ± 0,53 5,93 ± 0,48
2,4,5-Т 5,80 ± 0,53 3,14 ± 0,29
2,4,6-Т 5,17 ± 0,50 4,60 ± 0,47
4-ХФУК 5,73 ± 0,47 3,50 ± 0,38
2-ХФУК 5,27 ± 0,49 5,82 ± 0,48
ТИБК 7,12 ± 0,65 2,82 ± 0,30
L-Триптофан 5,18 ± 0,42 5,43 ± 0,51
ПОГЛИНАННЯ I ВИДIЛЕННЯ КЛIТИНАМИ СОЇ 2,4-ДИХЛОРФЕНОКСIОЦТОВОЇ
КИСЛОТИ В СУСПЕНЗIЙНIЙ КУЛЬТУРI
С.Г. Швецов, А.Г. Єнікеєв
Сибірський інститут фізіології та біохімії рослин Сибірського відділення Російської
академії наук, Iркутськ
Виявлено, що клітини суспензійної культури сої швидко поглинали з поживного середо-
вища [1-14C]2,4-Д, а потім виділяли цю речовину назад. Частка виділеної [1-14C]2,4-Д бу-
ла найбільшою в разі використання проліферативно активних концентрацій 2,4-Д. Ця кис-
лота виділялась із клітин також за наявності низки речовин — фізіологічних аналогів
ауксину. Зроблено висновок, що провідним чинником незвичайної динаміки 2,4-Д у
досліджуваній культурі є специфічна реакція клітин сої на 2,4-Д як ауксин.
ABSORPTION AND EMISSION OF 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC ACID BY SOYA
CELLS IN SUSPENSIVE CULTURE
S.G. Shvetsov, A.G. Enikeev
Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry Siberian Branch of the Russian
Academy of Sciences
P.O.Box 1243, 132 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russia
Cells suspension culture of soya absorbed [1-14C]2,4-D from a nutrient medium quickly, and then
allocated this substance back. The share of allocated 2,4-D was the greatest at use prolific active
concentration 2,4-D. Allocation 2,4-D from cells was observed also at presence of some other sub-
stances — physiological analogues of auxin. The conclusion is done, that the leading factor of
unusual 2,4-D dynamics in investigated culture is specific reaction of cells of soya on 2,4-D as
auxin.
Key words: Glycine max (L.) Merr., cell culture, auxin, 2,4-D.
363
ПОГЛОЩЕНИЕ И ВЫДЕЛЕНИЕ КЛЕТКАМИ СОИ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 4
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30287 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0522-9310 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-02T11:12:47Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Швецов, С.Г. Еникеев, А.Г. 2012-01-28T14:09:28Z 2012-01-28T14:09:28Z 2009 Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре / С.Г. Швецов, А.Г. Еникеев // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 4. — С. 359-363. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30287 581.1 Обнаружено, что клетки суспензионной культуры сои быстро поглощали из питательной среды [1-14C]2,4-Д, а затем выделяли это вещество обратно. Доля выделившейся [1-14C]2,4-Д была наибольшей при использовании пролиферативно активных концентраций 2,4-Д. Эта кислота выделялась из клеток также в присутствии ряда веществ — физиологических аналогов ауксина. Сделан вывод, что ведущим фактором необычной динамики 2,4-Д в исследуемой культуре является специфическая реакция клеток сои на 2,4-Д как ауксин. Виявлено, що клітини суспензійної культури сої швидко поглинали з поживного середовища [1-14C]2,4-Д, а потім виділяли цю речовину назад. Частка виділеної [1-14C]2,4-Д була найбільшою в разі використання проліферативно активних концентрацій 2,4-Д. Ця кислота виділялась із клітин також за наявності низки речовин — фізіологічних аналогів ауксину. Зроблено висновок, що провідним чинником незвичайної динаміки 2,4-Д у досліджуваній культурі є специфічна реакція клітин сої на 2,4-Д як ауксин. Cells suspension culture of soya absorbed [1-14C]2,4-D from a nutrient medium quickly, and then allocated this substance back. The share of allocated 2,4-D was the greatest at use prolific active concentration 2,4-D. Allocation 2,4-D from cells was observed also at presence of some other substances — physiological analogues of auxin. The conclusion is done, that the leading factor of unusual 2,4-D dynamics in investigated culture is specific reaction of cells of soya on 2,4-D as auxin. ru Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України Физиология и биохимия культурных растений Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре Поглинання і виділення клітинами сої 2,4-дихлорфеноксіоцтової кислоти в суспензійній культурі Absorption and emission of 2,4-dicloroacetic acid by soya cells in suspensive culture Article published earlier |
| spellingShingle | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре Швецов, С.Г. Еникеев, А.Г. |
| title | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| title_alt | Поглинання і виділення клітинами сої 2,4-дихлорфеноксіоцтової кислоти в суспензійній культурі Absorption and emission of 2,4-dicloroacetic acid by soya cells in suspensive culture |
| title_full | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| title_fullStr | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| title_full_unstemmed | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| title_short | Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| title_sort | поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30287 |
| work_keys_str_mv | AT švecovsg pogloŝenieivydeleniekletkamisoi24dihlorfenoksiuksusnoikislotyvsuspenzionnoikulʹture AT enikeevag pogloŝenieivydeleniekletkamisoi24dihlorfenoksiuksusnoikislotyvsuspenzionnoikulʹture AT švecovsg poglinannâívidílennâklítinamisoí24dihlorfenoksíoctovoíkislotivsuspenzíiníikulʹturí AT enikeevag poglinannâívidílennâklítinamisoí24dihlorfenoksíoctovoíkislotivsuspenzíiníikulʹturí AT švecovsg absorptionandemissionof24dicloroaceticacidbysoyacellsinsuspensiveculture AT enikeevag absorptionandemissionof24dicloroaceticacidbysoyacellsinsuspensiveculture |