Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой
Показано, что обработка изолированных колеоптилей пшеницы жасмоновой кислотой (ЖАК) в концентрации 1 мкМ вызывает транзиторное усиление образования супероксидного анион-радикала (O₂˙ˉ), последующее увеличение активности антиоксидантных ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы — и повышение...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86202 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой / Ю.Е. Колупаев, А.А. Луговая, А.И. Обозный, Т.О. Ястреб, Ю.В. Карпец, Л.И. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 10. — С. 159–164. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859825696254197760 |
|---|---|
| author | Колупаев, Ю.Е. Луговая, А.А. Обозный, А.И. Ястреб, Т.О. Карпец, Ю.В. Мусатенко, Л.И. |
| author_facet | Колупаев, Ю.Е. Луговая, А.А. Обозный, А.И. Ястреб, Т.О. Карпец, Ю.В. Мусатенко, Л.И. |
| citation_txt | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой / Ю.Е. Колупаев, А.А. Луговая, А.И. Обозный, Т.О. Ястреб, Ю.В. Карпец, Л.И. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 10. — С. 159–164. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Показано, что обработка изолированных колеоптилей пшеницы жасмоновой кислотой
(ЖАК) в концентрации 1 мкМ вызывает транзиторное усиление образования супероксидного анион-радикала (O₂˙ˉ), последующее увеличение активности антиоксидантных
ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы — и повышение устойчивости
к повреждающему прогреву. Все эти эффекты угнетает предварительная обработка
колеоптилей ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом. Антагонист зависимого от
фосфолипазы D образования фосфатидной кислоты бутанол-1 также нивелирует вызываемое ЖАК усиление генерации O₂˙ˉ, активацию СОД и каталазы и развитие теплоустойчивости колеоптилей. Его неактивный изомер бутанол-2 не влияет на исследуемые показатели. Сделано заключение, что повышение активности антиоксидантных
ферментов и теплоустойчивости колеоптилей пшеницы экзогенной ЖАК опосредовано усилением генерации активных форм кислорода, связанным с активацией НАДФН-оксидазы. При этом посредником, задействованным в ее регуляции, может быть фосфатидная кислота.
Показано, що обробка iзольованих колеоптилiв пшеницi жасмоновою кислотою (ЖАК)
у концентрацiї 1 мкМ спричиняє транзиторне посилення утворення супероксидного
анiон-радикала (O₂˙ˉ), наступне збiльшення активностi антиоксидантних ферментiв — супероксиддисмутази (СОД) i каталази — i пiдвищення стiйкостi до ушкоджуючого прогрiву. Всi цi ефекти пригнiчує попередня обробка колеоптилiв iнгiбiтором НАДФН-оксидази
iмiдазолом. Антагонiст залежного вiд фосфолiпази D утворення фосфатидної кислоти бутанол-1 також нiвелює спричинюванiЖАК посилення генерацiї O₂˙ˉ, активацiю СОД i каталази та розвиток теплостiйкостi колеоптилiв. Його неактивний iзомер бутанол-2 не
впливає на дослiджуванi показники. Зроблено висновок, що пiдвищення активностi антиоксидантних ферментiв i теплостiйкостi колеоптилiв пшеницi екзогенною ЖАК опосередковано посиленням генерацiї активних форм кисню, пов’язаним з активацiєю НАДФН-оксидази. При цьому посередником, задiяним в її регуляцiї, може бути фосфатидна кислота.
It is shown that the treatment of wheat isolated coleoptiles with jasmonic acid (JA) in a concentration of 1 μM causes the transitional intensifying of the generation of superoxide anion-radical
(O₂˙ˉ), the subsequent rise of activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and
catalases and the increase of resistance to damaging heating. All these effects were suppressed by
the preliminary treatment of coleoptiles with imidazole, the inhibitor of NADPH oxidase. Butanol-1,
the antagonist of phosphatidic acid formation dependent on phospholipase D, also leveled the
intensifying of the generation O₂˙ˉ, activation of SOD and catalase, and development of coleoptiles heat resistance caused by JA. Its inactive isomer butanol-2 did not influence the investigated
parameters. The conclusion is made that the increase of the activity of antioxidant enzymes and the
heat resistance of wheat coleoptiles by exogenous JA is mediated by the intensifying of the generation of reactive oxygen species related to the NADPH oxidase activation. Thus, phosphatidic acid can be the intermediate involved in its regulation.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:28:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 581.1.036.2:577.15
Ю.Е. Колупаев, А.А. Луговая, А. И. Обозный, Т.О. Ястреб,
Ю.В. Карпец, член-корреспондент НАН Украины Л. И. Мусатенко
Сигнальные посредники при индуцировании
антиоксидантных ферментов растительных клеток
жасмоновой кислотой
Показано, что обработка изолированных колеоптилей пшеницы жасмоновой кислотой
(ЖАК) в концентрации 1 мкМ вызывает транзиторное усиление образования супер-
оксидного анион-радикала (O
.
−
2
), последующее увеличение активности антиоксидантных
ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы — и повышение устойчивости
к повреждающему прогреву. Все эти эффекты угнетает предварительная обработка
колеоптилей ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом. Антагонист зависимого от
фосфолипазы D образования фосфатидной кислоты бутанол-1 также нивелирует вызы-
ваемое ЖАК усиление генерации O
.
−
2
, активацию СОД и каталазы и развитие тепло-
устойчивости колеоптилей. Его неактивный изомер бутанол-2 не влияет на исследуе-
мые показатели. Сделано заключение, что повышение активности антиоксидантных
ферментов и теплоустойчивости колеоптилей пшеницы экзогенной ЖАК опосредовано
усилением генерации активных форм кислорода, связанным с активацией НАДФН-окси-
дазы. При этом посредником, задействованным в ее регуляции, может быть фосфатид-
ная кислота.
Жасмоновая кислота (ЖАК) относится к фитогормонам, участвующим в развитии защит-
ных реакций растений на биотические и абиотические стрессоры. В условиях последних
механизмы физиологических эффектов ЖАК остаются малоизученными. Имеются сведе-
ния, указывающие на роль активных форм кислорода (АФК) в жасмонатном сигналин-
ге [1]. Полагают, что некоторые эффекты ЖАК, в частности, индуцирования ею закрытия
устьиц [2], повышения активности фенилаланинаммонийлиазы [3] связаны с усилением ге-
нерации АФК, обусловленным активацией НАДФН-оксидазы, поскольку данные явления
нивелировались ингибиторами этого фермента. Установлена способность экзогенной ЖАК
индуцировать ферментативную антиоксидантную систему растений, что может быть важно
для развития устойчивости к абиотическим стрессорам [4, 5].
Недавно было показано, что при действии экзогенного метилжасмоната на клетки Capsi-
cum chinense в них происходит повышение активности фосфолипазы D (ФЛD) [6], которая
участвует в образовании фосфатидной кислоты — важного вторичного мессенджера липи-
дного сигналинга. Известно, что фосфатидная кислота может принимать участие в актива-
ции НАДФН-оксидазы — одного из основных источников АФК, образующихся на клеточной
поверхности [7]. Можно полагать, что существует взаимодействие между фосфатидной кис-
лотой и АФК как сигнальными посредниками. Однако о том, участвуют ли эти посредники
в процессах индуцирования стресспротекторных систем, задействованных в формировании
устойчивости растений к абиотическим стрессорам под влиянием экзогенной ЖАК, почти
ничего не известно.
В связи с изложенным наша цель состояла в выяснении методом ингибиторного анализа
возможной роли НАДФН-оксидазы и ФЛD в индуцировании экзогенной ЖАК антиокси-
дантных ферментов растительных клеток и их теплоустойчивости.
© Ю. Е. Колупаев, А.А. Луговая, А.И. Обозный, Т. О. Ястреб, Ю.В. Карпец, Л.И. Мусатенко, 2013
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №10 159
Материалы и методы исследования. В работе использовали отрезки базальной час-
ти колеоптилей пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Элегия, которые отделяли от 4-су-
точных этиолированных проростков, выращенных при 20 ◦С. Колеоптили являются адек-
ватной моделью для исследования действия экзогенных соединений на устойчивость расте-
ний, определяющуюся преимущественно клеточными механизмами [8].
Отрезки колеоптилей инкубировали на простерилизованном 2%-м растворе сахарозы
с добавлением пенициллина (Na-соль, 100 000 ед.) (контроль). Обработку колеоптилей
ЖАК в конечной концентрации 1 мкМ проводили в течение 24 ч внесением ее в среду инку-
бации. Предварительно ЖАК растворяли в небольшом объеме этанола. В среду вариантов
без ЖАК вносили эквивалентное количество этанола. Оптимальная концентрация ЖАК,
в наибольшей степени повышающая теплоустойчивость колеоптилей, была установлена на-
ми ранее [9]. В соответствующих вариантах опыта колеоптили обрабатывали в течение 26 ч
ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом [10] в концентрации 1 мкМ или ингибитором
ФЛD-зависимого образования фосфатидной кислоты 0,2%-м бутанолом-1 либо его неактив-
ным аналогом бутанолом-2 в такой же концентрации [11]. В вариантах с комбинированной
обработкой колеоптилей ЖАК и имидазолом или ЖАК и бутанолом-1 (бутанолом-2) соот-
ветствующие эффекторы добавляли в среду инкубации колеоптилей за 2 ч до внесения в нее
ЖАК. Концентрации эффекторов были выбраны на основании предварительных опытов.
После завершения инкубации колеоптилей на растворах исследуемых соединений часть
отрезков каждого варианта подвергали потенциально летальному прогреву в водяном
ультратермостате в стерильной дистиллированной воде при 43 ± 0,1 ◦С в течение 10 мин.
Затем колеоптили помещали в чашки Петри с простерилизованным 2%-м раствором саха-
розы с добавлением пенициллина. Через 2 сут после прогрева оценивали их повреждения
по появлению специфического оттенка и потере тургора.
Выделение супероксидных анион-радикалов из отрезков колеоптилей во внешний раст-
вор определяли по восстановлению нитросинего тетразолия (НСТ) до формазана как опи-
сано ранее [8]. Для проверки специфичности определяемой генерации О
.−
2
в специальных
опытах в пробы добавляли супероксиддисмутазу (СОД) (50 ед./мл). СОД угнетала обра-
зование формазана не менее чем на 90%. В связи с этим считали, что количество восста-
новленного НСТ определяется содержанием О
.−
2
. Супероксидпродуцирующую активность
оценивали как изменение светопоглощения реакционной смеси за единицу времени инку-
бации в расчете на один отрезок. За 100% принимали величину в контрольном варианте
в первой временной точке наблюдений.
Для определения активности СОД (КФ 1.15.1.1) и каталазы (КФ 1.11.1.6) навеску
растительного материала гомогенизировали на холоде в 0,15 М K,Na-фосфатном буфере
(pH 7,6) с добавлением ЭДТА (0,1 мМ), дитиотреитола (1 мМ), фенилметилсульфонил-
фторида (0,5 мМ) и детергента Тритона Х-100 (конечная концентрация 0,1%). Для ана-
лиза использовали супернатант после центрифугирования гомогената при 8000 g в течение
10 мин при 4 ◦С. Активность СОД определяли, используя метод, основанный на способности
фермента конкурировать с нитросиним тетразолием за супероксидные анионы, образую-
щиеся вследствие аэробного взаимодействия НАДH и феназинметасульфата [8]. Активность
каталазы определяли по количеству разложившегося пероксида водорода за единицу време-
ни как описано ранее [8]. Содержание белка анализировали по методу Бредфорд, используя
в качестве стандарта бычий сывороточный альбумин [12]. Опыты проводили в трехкратной
биологической повторности и каждый воспроизводили независимо три раза. На рисунках
приведены средние величины и их стандартные отклонения.
160 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №10
Рис. 1. Генерация супероксидного анион-радикала (% к контролю в начале эксперимента) колеоптилями
пшеницы.
Здесь и на рис. 2, 3: 1 — контроль; 2 — ЖАК (1 мкМ); 3 — имидазол (1 мкМ); 4 — ЖАК (1 мкМ)+имидазол
(1 мкМ); 5 — бутанол-1 (0,2%); 6 — ЖАК (1 мкМ) + бутанол-1 (0,2%); 7 — бутанол-2 (0,2%); 8 — ЖАК
(1 мкМ) + бутанол-2 (0,2%)
Результаты исследования и их обсуждение. Как было установлено ранее, под
действием ЖАК в колеоптилях пшеницы происходит транзиторное усиление генерации
супероксидного анион-радикала, отмечающееся в течение первых двух часов после нача-
ла обработки [9]. В связи с этим влияние ингибитора НАДФН-оксидазы и антагониста
ФЛD-зависимого образования фосфатидной кислоты на ЖАК-индуцируемую генерацию
супероксидного анион-радикала исследовали через 15 мин и 2 ч после начала обработки
колеоптилей ЖАК. Генерация О
.−
2
колеоптилями пшеницы через 15 мин после начала об-
работки ЖАК увеличивалась более чем на 30%, а через 2 ч этот эффект снижался до 19%
(рис. 1). Ингибитор НАДФН-оксидазы имидазол сам по себе вызывал тенденцию к сниже-
нию продукции супероксидного анион-радикала колеоптилями пшеницы и почти полностью
нивелировал усиление образования АФК, индуцируемое ЖАК. Генерация О
.−
2
снижалась
и под влиянием ингибитора образования фосфатидной кислоты бутанола-1, который также
снимал эффект повышения продукции супероксида, вызываемый ЖАК (см. рис. 1). Обра-
ботка колеоптилей бутанолом-2 (неактивным изомером бутанола-1) не оказывала влияния
на образование О
.−
2
и достоверно не изменяла проявление эффекта ЖАК.
Таким образом, можно полагать, что ключевым ферментом генерации супероксидного
анион-радикала, активируемым действием на колеоптили ЖАК, является НАДФН-оксида-
за. Повышение ее активности, по-видимому, зависит от образования фосфатидной кислоты,
катализируемого ФЛD, поскольку оно нивелировалось действием бутанола-1.
Есть основания полагать, что вызываемое ЖАК транзиторное усиление генерации АФК
колеоптилями пшеницы должно приводить к последующему увеличению активности антио-
ксидантных ферментов. Если этот процесс индуцируется АФК как сигнальными посредни-
ками, ингибирование ферментов, прямо или опосредованно задействованных в их генера-
ции, должно модифицировать активность ферментативных компонентов антиоксидантной
системы. Под влиянием ЖАК происходило повышение активности СОД и каталазы в коле-
оптилях пшеницы, которое отмечалось как через 2, так и через 24 ч после начала обработки
(рис. 2). Имидазол сам по себе существенно не влиял на активность этих ферментов, однако
частично снимал повышение их активности, вызываемое действием ЖАК.
Обработка колеоптилей бутанолом-1 незначительно увеличивала активность СОД
и практически не влияла на активность каталазы (см. рис. 2). При этом в сочетании
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №10 161
Рис. 2. Активность СОД (а) и каталазы (б ) в колеоптилях пшеницы
Рис. 3. Выживание (%) колеоптилей пшеницы после повреждающего прогрева (43 ◦С, 10 мин)
с ЖАК данный спирт, по крайней мере, частично снимал активирующее действие ЖАК на
указанные ферменты. Под влиянием бутанола-2 в колеоптилях происходило незначитель-
ное (недостоверное при p 6 0,05) повышение активности СОД, связанное, по-видимому,
с его неспецифическим действием на колеоптили пшеницы, при этом активность каталазы
не изменялась. Бутанол-2 не влиял на проявление эффекта активации СОД и каталазы,
вызываемого обработкой колеоптилей ЖАК (см. рис. 2).
Активация или ингибирование антиоксидантных ферментов, являющихся компонента-
ми стресспротекторной системы, может сказываться на устойчивости колеоптилей пшеницы
к стрессорам, в частности к повреждающему прогреву. В наших экспериментах под вли-
янием ЖАК теплоустойчивость колеоптилей повышалась, ингибитор НАДФН-оксидазы
имидазол существенно не влиял на теплоустойчивость отрезков, но в значительной степени
уменьшал положительное влияние ЖАК (рис. 3). Бутанол-1 заметно не влиял на устойчи-
вость колеоптилей к прогреву, но в то же время существенно угнетал повышение их тепло-
устойчивости, вызываемое ЖАК. Его неактивный аналог бутанол-2 не вызывал изменения
теплоустойчивости колеоптилей пшеницы и не влиял на ее индуцирование ЖАК.
Таким образом, есть основания полагать, что стресспротекторное влияние ЖАК на ко-
леоптили пшеницы опосредовано образованием АФК, зависимым от НАДФН-оксидазы, пос-
кольку вызываемые ЖАК повышение теплоустойчивости колеоптилей пшеницы и актива-
ция антиоксидантных ферментов угнетались ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом
(см. рис. 2, 3). В регуляции активности НАДФН-оксидазы могут принимать участие различ-
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №10
ные посредники, в частности ионы кальция [13] и фосфатидная кислота [7]. Известно, что
в системе in vitro фосфатидная кислота стабилизирует НАДФН-оксидазный комплекс мем-
бранной фракции, выделенной из растительных клеток, и тем самым усиливает генерацию
АФК [7]. Показано участие фосфатидной кислоты в усилении продуцирования АФК расти-
тельными клетками в условиях холодового стресса [14]. Вполне возможно, что ЖАК-ин-
дуцированное повышение активности НАДФН-оксидазы опосредовано участием фосфати-
датной сигнальной системы. В пользу этого предположения свидетельствует снятие бу-
танолом-1 (антагонистом ФЛD-зависимого образования фосфатидной кислоты) влияния
ЖАК на генерацию колеоптилями АФК, активность антиоксидантных ферментов и теп-
лоустойчивость. Предположение о влиянии ЖАК на образование фосфатидной кислоты
согласуется с данными [6], полученными путем непосредственного определения активности
ФЛD в растительных клетках.
1. Ozawa R., Bertea C.M., Foti M. et al. Exogenous polyamines elicit herbivore-induced volatiles in Lima bean
leaves: involvement of calcium, H2O2 and jasmonic acid // Plant Cell Physiol. – 2009. – 50. – P. 2183–2199.
2. Suhita D., Raghavendra A. S., Kwak J.M., Vavasseur A. Cytoplasmic alkalization precedes reactive oxygen
species production during methyl jasmonate – and abscisic acid-induced stomatal closure // Plant Physiol. –
2004. – 134. – P. 1536–1545.
3. Лиу Ю., Пан Ц.Х., Ян Х. Р. и др. Взаимосвязь между H2O2 и жасмоновой кислотой в ответной
реакции листьев гороха на поранение // Физиология растений. – 2008. – 56, № 6. – С. 851–862.
4. Kumari G. J., Reddy A.M., Naik S.T. et al. Jasmonic acid induced changes in protein pattern, antioxidative
enzyme activities and peroxidase isozymes in peanut seedlings // Biol. Plant. – 2006. – 50. – P. 219–226.
5. Shana C., Liang Z. Jasmonicacid regulates ascorbate and glutathione metabolism in Agropyron cristatum
leaves under water stress // Plant Sci. – 2010. – 178. – P. 130–139.
6. Altúzar-Molina A.R., Muñoz-Sánchez J. A., Vázquez-Flota F. et al. Phospholipidic signaling and vanillin
production in response to salicylic acid and methyl jasmonate in Capsicum chinense J. cells // Plant
Physiol. Biochem. – 2011. – 49. – P. 151–158.
7. Sang Y., Cui D., Wang X. Phospholipase D and phosphatidic acid-mediated generation of superoxide in
Arabidopsis // Plant Physiol. – 2001. – 126. – P. 1449–1458.
8. Карпец Ю.В., Колупаев Ю.Е., Ястреб Т.О. Влияние нитропруссида натрия на теплоустойчивость
колеоптилей пшеницы: связь эффектов с образованием и обезвреживанием активных форм кислоро-
да // Физиология растений. – 2011. – 58, № 6. – С. 883–890.
9. Карпец Ю.В., Колупаев Ю.Е., Мусатенко Л.И. и др. Жасмоновая кислота индуцирует теплоустой-
чивость колеоптилей пшеницы и их ферментативную антиоксидантную систему // Вiсн. Харкiв. нац.
аграрн. ун-ту. – 2012. – Вип. 3(27). – С. 22–30.
10. Hung K.T., Hsu Y.T., Kao C.H. Hydrogen peroxide is involved in methyl jasmonate-induced senescence
of rice leaves // Physiol. Plant. – 2006. – 127. – P. 293–303.
11. Lanteri M.L., Laxalt A.M., Lamattina L. Nitric oxide triggers phosphatidic acid accumulation via phos-
pholipase D during auxin-induced adventitious root formation in Cucumber // Plant Physiol. – 2008. –
147. – P. 188–198.
12. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein
utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – 72. – P. 248–254.
13. Глянько А.К., Ищенко А.А. Структурные и функциональные особенности НАДФН-оксидазы расте-
ний (обзор) // Прикл. биохимия и микробиология. – 2010. – 46. – С. 509–518.
14. Gupta K. J., Hincha D.K., Mur L.A. J. NO way to treat a cold // New Phytol. – 2011. – 189. – P. 360–363.
Поступило в редакцию 12.04.2013Харьковский национальный аграрный
университет им. В. В. Докучаева
Институт ботаники им. Н. Г. Холодного
НАН Украины, Киев
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №10 163
Ю.Є. Колупаєв, Г. А. Лугова, О. I. Обозний, Т.О. Ястреб, Ю.В. Карпець,
член-кореспондент НАН України Л. I. Мусатенко
Сигнальнi посередники при iндукуваннi антиоксидантних ферментiв
рослинних клiтин жасмоновою кислотою
Показано, що обробка iзольованих колеоптилiв пшеницi жасмоновою кислотою (ЖАК)
у концентрацiї 1 мкМ спричиняє транзиторне посилення утворення супероксидного
анiон-радикала (O
.
−
2
), наступне збiльшення активностi антиоксидантних ферментiв — су-
пероксиддисмутази (СОД) i каталази — i пiдвищення стiйкостi до ушкоджуючого прогрi-
ву. Всi цi ефекти пригнiчує попередня обробка колеоптилiв iнгiбiтором НАДФН-оксидази
iмiдазолом. Антагонiст залежного вiд фосфолiпази D утворення фосфатидної кислоти бу-
танол-1 також нiвелює спричинюванi ЖАК посилення генерацiї O.
−
2
, активацiю СОД i ка-
талази та розвиток теплостiйкостi колеоптилiв. Його неактивний iзомер бутанол-2 не
впливає на дослiджуванi показники. Зроблено висновок, що пiдвищення активностi анти-
оксидантних ферментiв i теплостiйкостi колеоптилiв пшеницi екзогенною ЖАК опосеред-
ковано посиленням генерацiї активних форм кисню, пов’язаним з активацiєю НАДФН-окси-
дази. При цьому посередником, задiяним в її регуляцiї, може бути фосфатидна кислота.
Yu.E. Kolupaev, G.А. Lugova, A. I. Oboznyi, T.O. Yastreb, Yu.V. Karpets,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine L. I. Musatenko
Signal intermediates at the induction of antioxidant enzymes of plant
cells by jasmonic acid
It is shown that the treatment of wheat isolated coleoptiles with jasmonic acid (JA) in a concentra-
tion of 1 µM causes the transitional intensifying of the generation of superoxide anion-radical
(O
.
−
2
), the subsequent rise of activity of antioxidant enzymes — superoxide dismutase (SOD) and
catalases — and the increase of resistance to damaging heating. All these effects were suppressed by
the preliminary treatment of coleoptiles with imidazole, the inhibitor of NADPH oxidase. Butanol-1,
the antagonist of phosphatidic acid formation dependent on phospholipase D, also leveled the
intensifying of the generation O
.
−
2
, activation of SOD and catalase, and development of coleopti-
les heat resistance caused by JA. Its inactive isomer butanol-2 did not influence the investigated
parameters. The conclusion is made that the increase of the activity of antioxidant enzymes and the
heat resistance of wheat coleoptiles by exogenous JA is mediated by the intensifying of the genera-
tion of reactive oxygen species related to the NADPH oxidase activation. Thus, phosphatidic acid
can be the intermediate involved in its regulation.
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №10
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-86202 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:28:40Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Колупаев, Ю.Е. Луговая, А.А. Обозный, А.И. Ястреб, Т.О. Карпец, Ю.В. Мусатенко, Л.И. 2015-09-09T17:18:10Z 2015-09-09T17:18:10Z 2013 Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой / Ю.Е. Колупаев, А.А. Луговая, А.И. Обозный, Т.О. Ястреб, Ю.В. Карпец, Л.И. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 10. — С. 159–164. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86202 581.1.036.2:577.15 Показано, что обработка изолированных колеоптилей пшеницы жасмоновой кислотой (ЖАК) в концентрации 1 мкМ вызывает транзиторное усиление образования супероксидного анион-радикала (O₂˙ˉ), последующее увеличение активности антиоксидантных ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы — и повышение устойчивости к повреждающему прогреву. Все эти эффекты угнетает предварительная обработка колеоптилей ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом. Антагонист зависимого от фосфолипазы D образования фосфатидной кислоты бутанол-1 также нивелирует вызываемое ЖАК усиление генерации O₂˙ˉ, активацию СОД и каталазы и развитие теплоустойчивости колеоптилей. Его неактивный изомер бутанол-2 не влияет на исследуемые показатели. Сделано заключение, что повышение активности антиоксидантных ферментов и теплоустойчивости колеоптилей пшеницы экзогенной ЖАК опосредовано усилением генерации активных форм кислорода, связанным с активацией НАДФН-оксидазы. При этом посредником, задействованным в ее регуляции, может быть фосфатидная кислота. Показано, що обробка iзольованих колеоптилiв пшеницi жасмоновою кислотою (ЖАК) у концентрацiї 1 мкМ спричиняє транзиторне посилення утворення супероксидного анiон-радикала (O₂˙ˉ), наступне збiльшення активностi антиоксидантних ферментiв — супероксиддисмутази (СОД) i каталази — i пiдвищення стiйкостi до ушкоджуючого прогрiву. Всi цi ефекти пригнiчує попередня обробка колеоптилiв iнгiбiтором НАДФН-оксидази iмiдазолом. Антагонiст залежного вiд фосфолiпази D утворення фосфатидної кислоти бутанол-1 також нiвелює спричинюванiЖАК посилення генерацiї O₂˙ˉ, активацiю СОД i каталази та розвиток теплостiйкостi колеоптилiв. Його неактивний iзомер бутанол-2 не впливає на дослiджуванi показники. Зроблено висновок, що пiдвищення активностi антиоксидантних ферментiв i теплостiйкостi колеоптилiв пшеницi екзогенною ЖАК опосередковано посиленням генерацiї активних форм кисню, пов’язаним з активацiєю НАДФН-оксидази. При цьому посередником, задiяним в її регуляцiї, може бути фосфатидна кислота. It is shown that the treatment of wheat isolated coleoptiles with jasmonic acid (JA) in a concentration of 1 μM causes the transitional intensifying of the generation of superoxide anion-radical (O₂˙ˉ), the subsequent rise of activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalases and the increase of resistance to damaging heating. All these effects were suppressed by the preliminary treatment of coleoptiles with imidazole, the inhibitor of NADPH oxidase. Butanol-1, the antagonist of phosphatidic acid formation dependent on phospholipase D, also leveled the intensifying of the generation O₂˙ˉ, activation of SOD and catalase, and development of coleoptiles heat resistance caused by JA. Its inactive isomer butanol-2 did not influence the investigated parameters. The conclusion is made that the increase of the activity of antioxidant enzymes and the heat resistance of wheat coleoptiles by exogenous JA is mediated by the intensifying of the generation of reactive oxygen species related to the NADPH oxidase activation. Thus, phosphatidic acid can be the intermediate involved in its regulation. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой Сигнальнi посередники при iндукуваннi антиоксидантних ферментiв рослинних клiтин жасмоновою кислотою Signal intermediates at the induction of antioxidant enzymes of plant cells by jasmonic acid Article published earlier |
| spellingShingle | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой Колупаев, Ю.Е. Луговая, А.А. Обозный, А.И. Ястреб, Т.О. Карпец, Ю.В. Мусатенко, Л.И. Біологія |
| title | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| title_alt | Сигнальнi посередники при iндукуваннi антиоксидантних ферментiв рослинних клiтин жасмоновою кислотою Signal intermediates at the induction of antioxidant enzymes of plant cells by jasmonic acid |
| title_full | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| title_fullStr | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| title_full_unstemmed | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| title_short | Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| title_sort | сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/86202 |
| work_keys_str_mv | AT kolupaevûe signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT lugovaâaa signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT oboznyiai signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT âstrebto signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT karpecûv signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT musatenkoli signalʹnyeposrednikipriinducirovaniiantioksidantnyhfermentovrastitelʹnyhkletokžasmonovoikislotoi AT kolupaevûe signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT lugovaâaa signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT oboznyiai signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT âstrebto signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT karpecûv signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT musatenkoli signalʹniposerednikipriindukuvanniantioksidantnihfermentivroslinnihklitinžasmonovoûkislotoû AT kolupaevûe signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid AT lugovaâaa signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid AT oboznyiai signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid AT âstrebto signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid AT karpecûv signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid AT musatenkoli signalintermediatesattheinductionofantioxidantenzymesofplantcellsbyjasmonicacid |