Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій
We investigated nucleic acid content in plants with different types of ecological strategies. Special features in character of RNA content changes were shown after short time temperature stresses. After heat stress level of RNA in patient Rumex patientia × R. tianshanicus and ruderale with C-4 pathw...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2013
|
| Online Zugang: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/350 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860122139586199552 |
|---|---|
| author | Kosakivska, I.V. Negretzky, V.A. Rakhmetov, D.B. Kovzun, O.I. Pushkarev, V.M. Ustinova, A.Yu. |
| author_facet | Kosakivska, I.V. Negretzky, V.A. Rakhmetov, D.B. Kovzun, O.I. Pushkarev, V.M. Ustinova, A.Yu. |
| author_sort | Kosakivska, I.V. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-30T14:18:54Z |
| description | We investigated nucleic acid content in plants with different types of ecological strategies. Special features in character of RNA content changes were shown after short time temperature stresses. After heat stress level of RNA in patient Rumex patientia × R. tianshanicus and ruderale with C-4 pathway of photosynthesis Amaranthus caudatus seedlings became lower and in ruderale Brassica campestris seedlings with C-3 pathway of photosynthesis became higher. After short time cold stress content of RNA in all analyzed plants became higher. Content of RNA in violent Festuca pratensis seedlings after temperature stresses was practically stable. Lowest balance RNA/DNA was in patient Rumex patientia × R. tianshanicus seedlings. Ruderale Amaranthus caudatus seedlings had highest balance RNA/DNA. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.1490462 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:41:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
102 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
© І.В. КОСАКІВСЬКА, В.А. НЕГРЕЦЬКИЙ, Д.Б. РАХМЕТОВ,
О.І. КОВЗУН, В.М. ПУШКАРЬОВ, А.Ю. УСТІНОВА, 2013
УДК 581.5:577.113:58.03
І.В. КОСАКІВСЬКА 1, В.А. НЕГРЕЦЬКИЙ 1, Д.Б. РАХМЕТОВ 2,
О.І. КОВЗУН 3, В.М. ПУШКАРЬОВ 3, А.Ю. УСТІНОВА 1
1 Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
Україна, 01601 м. Київ, вул. Терещенківська, 2
2 Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1
3 Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка НАМН України
Україна, 04114 м. Київ, вул. Вишгородська, 69
ВПЛИВ ГІПО- ТА ГІПЕРТЕРМІЇ НА ВМІСТ НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ
У РОСЛИН З РІЗНИМИ ТИПАМИ ЕКОЛОГІЧНИХ СТРАТЕГІЙ
Вивчено вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій. Установлено, що в кон-
трольних умовах найбільший вміст ДНК був у патієнта Rumex patientia × R. tianshanicus і експлерента Amaranthus
caudatus. Виявлено особливості зміни вмісту РНК після нетривалої дії температурних стресів. Тепловий стрес
спричинив зменшення вмісту РНК у Rumex patientia × R. tianshanicus і Amaranthus caudatus із С-4 типом фотосин-
тезу та зростання вмісту РНК у експлерента Brassica campestris із С-3 типом фотосинтезу. Всі досліджені рос-
лини реагували на короткочасний холодовий стрес збільшенням вмісту РНК. Рівень РНК у проростках віолента
Festuca pratensis після короткочасних температурних стресів змінювався незначно. У Rumex patientia × R. tian sha-
nicus виявлено найменшу величину співвідношення вмісту РНК/ДНК, тоді як у Amaranthus caudatus ця величина
була найбільшою.
Ключові слова: Festuca pratensis Huds., Rumex patientia L. × R. tianshanicus A. Los., Brassica campestris var. olifera f.
biennis D.C., Amaranthus caudatus L., нуклеїнові кислоти, температурний стрес, екологічна стратегія.
Вивчення впливу абіотичних стресових
чинників, серед яких одним з вирішальних
є температурний режим, здійснюється на
різних ієрархічних рівнях рослинних угру-
повань — від молекулярного до ценотично-
го [17]. Особливої уваги заслуговує дослі-
дження механізмів адаптації рослин, які
відрізняються за типом екологічної страте-
гії. Двовимірна класифікація екологічних
стратегій Раменського-Грайма [8, 12, 13],
яка враховує як впливи негативних зов-
нішніх факторів, так і позитивні умови, а
також біологічну продуктивність рослин,
на сьогодні є загальновизнаною. Відповідно
до неї виділяють три групи рослин: віолен-
ти, експлеренти та патієнти [7]. Віоленти —
це рослини стабільних місць зростання,
«соло-домінанти» угруповань з високою біо -
логічною продуктивністю. Нечисленна й го-
могенна група представлена конкуренто-
спроможними рослинами. Віоленти нестій-
кі до дії стресів. Спеціальні пристосування
для виживання в несприятливих умовах у
них відсутні. Патієнти — група видів, до
складу якої входять рослини екстремаль-
них місць зростання. Стійкі до дії стресів,
здатні існувати за умов обмежених ресур-
сів. Експлеренти ростуть в умовах низької
конкуренції подібно до віолентів. Чутливі
до дії стресів, на несприятливі умови відпо-
відають скороченням тривалості життєвого
циклу та активною репродукцією.
Виживанню в трансформованих умовах
довкілля сприяють тимчасові зміни екс-
пресії генів. Індукція реакцій самозахисту
супроводжується певними якісними та
кількісними змінами в синтезі білків, які
103ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних...
призводять до модифікації метаболічних і
захисних процесів. Важливу роль в акти-
вації біосинтезу білків відіграє транскрип-
том, зокрема різні типи РНК [19]. Так, ри-
босомна РНК (рРНК), на частку якої при-
падає понад 80% клітинної РНК, входить до
складу рибосом і відповідає за біосинтез
білка [1]. Вивчення впливу короткочасних
температурних стресів на вміст рРНК у
рослин з різними типами екологічних стра-
тегій не проводили. Водночас відомо, що
температурний режим впливає на вміст ін-
формаційної (матричної) РНК (мРНК). Так,
підвищення температури збільшує вміст
мРНК у рослинах гарбуза [15], змінює транс-
крипцію генів пластому ячменю [2]. Пока-
зано, що до 4% геному (від кількості функ-
ціонуючих генів) можуть змінюватися під
дією низькотемпературного стресу [11].
Мета дослідження — визначити вміст
ДНК і рРНК у контрольних умовах, а та-
кож вивчити вплив короткочасних темпе-
ратурних стресів на вміст рРНК у рослин з
різними типами екологічних стратегій.
Матеріали та методи
Як віолент вивчали вівсяницю (кострицю)
лучну (Festuca pratensis Huds.) — багато-
річний нещільнокущовий верховий злак.
Ареал костриці лучної охоплює територію
Європи та Малої Азії. Ця рослина нале-
жить до середньоранніх. У рік сівби росте
повільно, повного розвитку досягає на 2–3-й
рік життя. У травостої зберігається 6–8 років
і більше. Використовується для створення
культурних пасовищ і сіножатей. Вид по-
ширений у лісовій зоні й Лісостепу. Цвіте
влітку. Після скошування та спасування
добре відростає. У вологих умовах за сезон
формує 2–3 укоси. На пасовищах витримує
5–6 циклів випасання. Урожайність сіна —
5,0–8,0 т/га і більше. Характеризується
зимостійкістю та холодостійкістю. Має по-
тужну систему поглинання, що забезпечує
ефективне використання ресурсів. Корене-
ва система проникає в ґрунт на глибину
100–160 см. Костриця добре росте на сухо-
дільних луках. Переносить тимчасову не-
стачу води. Витримує весняне затоплення
впродовж 15–20 діб.
Як патієнт вивчали щавнат — гібрид,
створений унаслідок схрещування щавля
шпинатного (Rumex patienia L.) і щавля
тянь-шанського (Rumex tianshanicus A.
Los.) Щавнат — багаторічна рослина (три-
валість життя — до 10 років). Як ультра-
рання овочева, енергетична та кормова
культура характеризується високою еко-
логічною пластичністю. До зовнішніх фак-
торів невибагливий, посухо-, холодо- і зимо-
стійкий. На початку вегетації витримує
приморозки до –3…–5 °С. Восени вегетуючі
рослини витримують приморозки до –4…–6 °С.
Коренева система не пошкоджується за
температури –25…–30 °С, навіть коли ґрунт
узимку не має сніжного покриву. Має висо-
ку репродуктивну здатність і властивість
нагромаджувати та видаляти з ґрунту солі
(до 300–375 кг солі з 1 га щорічно). Стійкий до
вимокання та випрівання, полягання та оси-
пання насіння. Щавнат як енергетична куль-
тура забезпечує до 20 т/га сухої сировини
надземної маси, 12–15 т/га умовного фітопа-
лива з калорійністю 3900–4500 ккал/м3.
Як експлеренти вивчали суріпицю ози-
му (Brassica campestris var. olifera f. biennis
D.C.) і щирицю хвостату (Amaranthus cau-
datus L.). Суріпиця озима — однорічна,
ранньостигла кормова, сидеральна, техніч-
на, енергетична та медоносна рослина. Це
високопродуктивна олійна культура, уро-
жайність насіння якої досягає 3,0 т/га, а
вихід ліпідів — до 1000 кг/га. Первинним
центром формоутворення суріпиці вважа-
ють південний захід Азії. Належить до
світлолюбних, холодо- і зимостійких рос-
лин. Не переносить тривалого затоплення і
може загинути під шаром льоду. Характе-
ризується С-3 типом фотосинтезу.
Щириця хвостата — однорічна еколо-
гічно пластична рослина з широким діапа-
зоном використання. Це високоврожайна
культура, яка за різних умов забезпечує
вихід надземної маси від 25 до 120 т/га, а
104 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
І.В. Косаківська, В.А. Негрецький, Д.Б. Рахметов, О.І. Ковзун, В.М. Пушкарьов, А.Ю. Устінова
насіння — 0,8–1,5 т/га. Батьківщиною біль-
шості видів щириці вважають Північну та
«тропічну» Америку (Мексика, Аргентина,
Венесуела, Перу), звідки як стародавня
зернова культура вона поширилася до
Центральної Америки, Азії, Африки, Ав-
стралії та Європи. Рослини щириці хвоста-
тої невибагливі до ґрунтів, посухо- та со-
лестійкі, стійкі до хвороб, легко адаптують-
ся до різних екологічних умов. Щириця
хвостата має С-4 тип фотосинтезу. На від-
міну від більшості сільськогосподарських
культур у щириці відсутня так звана полу-
денна депресія фотосинтезу, під час якої
рослини впродовж 3–4 год не синтезують
органічні сполуки, а витрачають їх на ди-
хання. Оптимальна температура для росту
й розвитку щириці — 35 °С, проте рослина
нормально переносить перепади нічної і
денної температури. Швидкий ріст щириці
спостерігається за температури 20–25 °С.
Відкаліброване за розміром насіння пер-
ші 2 доби пророщували в чашках Петрі на
зволоженому фільтрувальному папері в
термостаті за температури +20 °С і постій-
ної темряви. Потім чашки Петрі переноси-
ли на світло (фотоперіод — 16 год світла :
8 год темряви). Для вивчення впливу ко-
роткочасних температурних стресів на вміст
рРНК 7-добові проростки впродовж 2 год
піддавали впливу температури +40 і +4 °С.
Проростки зважували на електронних вагах
OHAUS Adventurer (Китай) по 30 мг у трьох
повторностях і фіксували в камері для гли-
бинного заморожування (Jouan VX100, Че-
хія) за температури –82 °С.
Екстракцію нуклеїнових кислот прово-
дили з використанням реагенту Trizol LS
(«Sigma», США) відповідно до рекомендацій
фірми-виробника. Концентрацію РНК і ДНК
визначали на спектрофотометрі «Nanodrop»
(ND 1000, Labtech Int., Велика Британія) за
довжини хвилі 260 та 280 нм. Якість, ціліс-
ність та концентрацію зразків РНК визнача-
ли на біоаналізаторі «Agilent 2100» з вико-
ристанням інтегральних схем-чіпів «Nano-
Chip» від повідно до рекомендацій виробника
[4]. Екстракцію ДНК проводили з викорис-
танням QIAamp комплекту фірми «Quiagen»
відповідно до протоколу. Метод передбачає
гомогенізацію рослинного матеріалу в лізіс-
буфері, обробку матеріалу ферментами,
адсорбцію ДНК на спеціальних колонках,
промивання ДНК на колонці та її eлюцію
спеціальним АЕ-буфером. Контроль якості
отриманої ДНК здійснювали за допомогою
спектрофотометра «Nanodrop» (Labtech Int.,
Велика Британія) за довжини хвилі 260/280 нм
і електрофорезу в 1 %-му агарозному гелі з
додаванням флуоресцентного барвника SYBR
зеленого [5] (рис. 1).
Математичну обробку отриманих ре-
зультатів проводили методами варіаційної
статистики.
Результати та обговорення
Отримано нативні високоочищені препара-
ти рРНК. Оцінка якості та цілісності зраз-
ків РНК дала змогу виявити зміни вмісту
рРНК у різних видів. Екстрагована з рос-
линного матеріалу РНК характеризувала-
ся співвідношенням А260/А280 у межах
1,85–2,0, що свідчить про незначну кіль-
кість домішок у препаратах. Співвідношен-
ня між кількістю 18S та 28S РНК становить
у середньому близько 1,4, а індекс інтегро-
ваності — близько 7 (рис. 2).
Дослідження рослин з різними еколо-
гічними стратегіями виявило відмінності
у вмісті нуклеїнових кислот у контролі та
після дії короткочасних температурних
стресів.
У контрольних умовах найбільший вміст
ДНК зафіксовано у щавнату (патієнт).
Дещо меншим вміст ДНК був у костриці
лучної (віолент). Натомість вміст ДНК у
щириці хвостатої та суріпиці озимої (екс-
плерент) був майже вдвічі меншим порів-
няно із щавнатом (табл. 1).
Найнижчий вміст рРНК у контрольних
умовах мав щавнат, найвищий — щириця
хвостата (1697,5 нг/мкл). Костриця лучна
мала невисокий вміст РНК порівняно із су-
ріпицею озимою (див. табл. 1).
105ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних...
Рис. 1. Електрофореграма ДНК у 1 %-му агарозно-
му гелі:1 — маркер; 2 — Festuca pratensis; 3 —
Rumex patientia × R. tianshanicus; 4 — Amaranthus
caudatus; 5 — Brassica campestris
Після короткочасного теплового стре-
су зафіксовано зростання вмісту РНК у
суріпиці озимої, зменшення — у щавнату
і щириці хвостатої. Залишався стабіль-
ним вміст РНК у костриці лучної (див.
табл. 1).
Усі досліджені рослини реагували на ко-
роткочасний холодовий стрес збільшенням
вмісту РНК. Найбільші зміни спостерігали
в експлерента щириці хвостатої і патієнта
щавнату (табл. 2).
Установлено, що в патієнта щавнату
було найменше значення співвідношення
РНК/ДНК, тоді як для експлерента щириці
хвостатої це співвідношення було найви-
щим.
Адаптація рослин до стресів контролю-
ється складною молекулярно-генетичною
системою, яка запускає стресреагуючий
механізм, що забезпечує гомеостаз і захи-
щає від руйнування білки та клітинні ком-
поненти [4, 8]. На відміну від стійкості до
біотичних стресів, яка контролюється пе-
реважно поодинокими генами, абіотичні
стреси експресують мультигенну систему,
тому контроль та інженерія резистентності
до того чи іншого негативного впливу є до-
сить складними [14, 16]. Створення стійких
до абіотичних стресів рослин ґрунтується
на експресії генів, задіяних у сигнальних
або регуляторних системах, початку син-
тезу стресових білків, функціональних і
структурних метаболітів [9, 18]. Неадек-
ватні реакції під час передачі сигналів та
експресії генів можуть призвести до незво-
ротних змін клітинного гомеостазу, руйну-
вання білків і мембран, зрештою — до за-
гибелі клітини [20].
У результаті проведених нами дослі-
джень зафіксовано відмінності у вмісті
ДНК і РНК у контрольних умовах у про-
ростках рослин з різними типами еколо-
гічних стратегій. Так, патієнт щавнат і ві-
олент костриця лучна характеризували-
ся високим вмістом ДНК, тоді як
екс плеренти щириця хвостата і суріпиця
озима — рРНК. Виявлено особливості
Рис. 2. Якісний аналіз РНК Festuca pratensis мето-
дом електрофорезу на біочіпах
зміни вмісту РНК у рослинах з різними
типами екологічних стратегій після ко-
роткочасної дії температурних стресів,
які відповідали отриманим раніше даним
щодо впливу температурного режиму на
вміст і склад розчинних білків дослідже-
них видів [3]. Тепловий стрес спричинив
106 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
І.В. Косаківська, В.А. Негрецький, Д.Б. Рахметов, О.І. Ковзун, В.М. Пушкарьов, А.Ю. Устінова
зменшення вмісту РНК у патієнта щавнату
і експлерента щириці хвостатої, яка має
С-4 тип фотосинтезу, та зростання вмісту
РНК у експлерента суріпиці озимої, яка
має С-3 тип фотосинтезу. Вміст РНК у
віо лента костриці лучної практично не
змінювався.
Усі досліджені рослини реагували на
короткочасний холодовий стрес збіль-
шенням вмісту РНК. Найбільш виражені
зміни зафіксовано для патієнта щавнату і
експлерента щириці хвостатої.
У щавнату виявлено найменшу вели-
чину співвідношення РНК/ДНК, тоді як у
експлерента щириці хвостатої — най-
більшу.
Таблиця 1. Вміст ДНК та РНК у рослин з різними типами екологічних стратегій
у контролі та після дії теплового стресу (ТС)
Вид Варіант
ДНК,
нг/мкл
РНК,
нг/мкл
% від
контролю
РНК/
ДНК
Festuca pratensis Контроль
ТС
81,5 512,2
501,9
100
97,8
6,2
Rumex patientia × R. tianshanicus Контроль
ТС
99,3 346,5
212,0
100
61
3,4
Amaranthus caudatus Контроль
ТС
57,8 1697,5
1399,0
100
82,4
29,3
Brassica campestris Контроль
ТС
55,0 1157,0
1282,0
100
110
21,0
Таблиця 2. Вміст ДНК та РНК у рослин з різними типами екологічних стратегій у контролі та після дії
холодового стресу (ХС)
Вид Варіант
ДНК,
нг/мкл
РНК,
нг/мкл
% від
контролю
РНК/
ДНК
Festuca pratensis Контроль
ХС
81,5 512,2
543,6
100
106
6,2
Rumex patientia ×
R. tianshanicus
Контроль
ХС
99,3 346,5
435,0
100
125
3,4
Amaranthus caudatus Контроль
ХС
57,8 1291,0
1697,5
100
131
29,3
Brassica campestris Контроль
ХС
55,0 1157,0
1003,5
100
115
21,0
Висновки
Установлені неспецифічні та специфічні
особливості зміни вмісту РНК у рослин з
різними типами екологічних стратегій піс-
ля дії температурних стресів. Реакція на
короткочасний холодовий стрес була од-
носпрямованою в усіх досліджених видів,
але відрізнялася за зміною вмісту РНК.
Зміни після короткочасного теплового
стресу відбувалися по-різному. На прик-
ладі патієнта щавнату, який відзначаєть-
ся стійкістю до впливів абіотичних стре-
сових чинників, виявлено кореляцію між
екологічною пластичністю виду та рівнем
зміни вмісту РНК у відповідь на темпера-
турні стреси.
107ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних...
Автори висловлюють щиру подяку чле ну-
кореспонденту НАН України Я.П. Ді ду ху за
наукове обговорення та консультації щодо
визначення екологічної стратегії дослідже-
них видів.
1. Дэвидсон Дж. Биохимия нуклеиновых кис-
лот. — М.: Мир, 1976. — 385 с.
2. Зубо Я.О., Лысенко Е.А., Алейникова А.Ю.
и др. Изменение транскрипционной активности ге-
нов пластома ячменя в условиях теплового шока //
Физиол. раст. — 2008. — 55, № 3. — C. 323–331.
3. Косаковская И.В., Климчук Д.А., Блюма Д.А.
и др. Влияние температурных стрессов на белки и
ультраструктуру растений с разными типами эко-
логических стратегий // Вісн. Харків. НАУ. Сер.
біологія. — 2010. — Вип. 1 (19). — С. 34–43.
4. Негрецкий В.А., Косаковская И.В., Ков-
зун Е.И. и др. Содержание РНК и ДНК в листьях
генотипов винограда различной устойчивости к
биотическим и абиотическим факторам // Вино-
градарство и виноделие. — 2007. — № 4. — C. 4–5.
5. Пушкарьов В.М., Ковзун О.І., Воскобійник Л.Г.
та ін. Екстракція та зберігання нуклеїнових кислот
з умовно нормальної та пухлинної тканин щитопо-
дібної залози: порівняння сучасних методів // Ендо-
кринологія. — 2008. — 13, № 1. — C. 58–65.
6. Пятыгин С.С. Стресс у растений: физиологи-
ческий подход // Физиол. раст. — 2008. — 69, № 4. —
С. 290–298.
7. Работнов Т.А. О типах стратегий растений //
Экология. — 1985. — 3. — С. 3–11.
8. Раменский Л.Г. Избранные работы. — Л.:
Наука, 1971. — 334 с.
9. Юрина Н.П., Одинцова М.С. Сигнальные
системы растений. Пластидные сигналы и их роль в
экспрессии ядерных генов // Физиол. раст. — 2007. —
54, № 4. — С. 485–498.
10. Brenner E.D., Stahlberg R., Mancuso S. et al.
Plant neurobiology: an integrated view of plant sign-
aling // TRENDS Plant Sci. — 2006. — 11. — P. 413–
419.
11. Fowler S., Thomashow M.F. Arabidopsis tran-
scriptome profiling indicates that multiple regulatory
pathways are activated during cold acclimation in
addition to the CBF cold response pathway // Plant
Cell. — 2002. — 14. — P. 1675–1690.
12. Grime J.P. Vegetation classification by ref-
erence to strategies // Nature. — 1974. — 250. —
P. 26–31.
13. Grime J.P., Hongson J.G., Hunt R. Compara-
tive plant ecology. — L.: Univin Human. — 1988. —
739 p.
14. Kotak S., Larkindale J., Lee U. et al. Com-
plexity of heat stress response in plants // Cur-
rent Opinion in Plant Biology. — 2007. — 10. (2). —
P. 310–316.
15. Kusnetsov V.V., Mikulovich T.P., Kukina I.M.
et al. Changes in the level of chloroplast transcripts in
pumpkin cotyledons during heat shock // FEBS Lett. —
1993. — 321 (1). — P. 189–193.
16. Nakaminami K., Matsui A., Shinizaki K.,
Seki N. RNA regulation in plant abiotic stress re-
sponses // Biochim. Biophys. Acta. — 2012. — 1819
(2). — P. 149–153.
17. Pierce S., Vianelli A., Cerabolini B. From an-
cient genes to modern communities: the cellular stress
response and the evolution of plant strategies //
Funct. Ecol. — 2005. — 19 (4). — P. 763–776.
18. Rampitsch Ch., Srinivasan H. The applica-
tion of proteomics to plant biology: a review // Can. J.
Botany. — 2006. — 84. (4) — P. 883–892.
19. Timperio A.M., Egidi M.G., Zolla L. Proteom-
ics applied on plant abiotic stresses: Role of heat
shock proteins (HSP) // J. Proteom. — 2008. — 71. —
P. 391–411.
20. Vinocur B., Altman A. Recent advances in en-
gineering plant tolerance to abiotic stress: achieve-
ments and limitation // Current Opinion in Biotech-
nology. — 2005. — 16 (1). — P. 123–132.
Рекомендував до друку
П.А. Мороз
108 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 1
І.В. Косаківська, В.А. Негрецький, Д.Б. Рахметов, О.І. Ковзун, В.М. Пушкарьов, А.Ю. Устінова
И.В. Косаковская 1, В.А. Негрецкий 1,
Д.Б. Рахметов 2, Е.И. Ковзун 3, В.М. Пушкарев 3,
А.Ю. Устинова 1
1 Институт ботаники им. Н.Г Холодного
НАН Украины, Украина, г. Киев
2 Национальный ботанический сад
им. Н.Н. Гришко НАН Украины,
Украина, г. Киев
3 Институт эндокринологии и обмена веществ
им. В.П. Комиссаренко НАМН Украины,
Украина, г. Киев
ВЛИЯНИЕ ГИПО- И ГИПЕРТЕРМИИ
НА СОДЕРЖАНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ
КИСЛОТ У РАСТЕНИЙ С РАЗНЫМИ
ТИПАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СТРАТЕГИЙ
Изучено содержание нуклеиновых кислот у расте-
ний с разными типами экологических стратегий.
Установлено, что в контрольних условиях наиболь-
шее содержание ДНК было у патиента Rumex pa-
tientia × R. tianshanicus и эксплерента Amaranthus
caudatus. Выявлены особенности изменения содер-
жания РНК после кратковременного действия тем-
пературных стрессов. Тепловой стресс вызывал
уменьшение содержания РНК у Rumex patientia ×
R. tianshanicus и Amaranthus caudatus с С-4 типом
фотосинтеза, а также увеличение содержания РНК
у эксплерента Brassica campestris с С-3 типом фо-
тосинтеза. Все исследованные растения реагирова-
ли на кратковременный холодовой стресс увеличе-
нием содержания РНК. Уровень РНК в проростках
виолента Festuca pratensis после кратковременных
температурных стрессов изменялся незначитель-
но. У Rumex patientia × R. tianshanicus виявлена са-
мая низкая величина соотношения содержания
РНК/ДНК, тогда как у Amaranthus caudatus эта
величина была наибольшей.
Ключевые слова: Festuca pratensis Huds., Rumex
patientia L. × R. tianshanicus A. Los., Brassica campe-
stris var. olifera f. biennis D.C., Amaranthus caudatus L.,
нуклеиновые кислоты, температурный стресс,
экологическая стратегия.
I.V. Kosakivska 1, V.A. Negretzky 1, D.B. Rakhmetov 2,
O.I. Kovzun 3, V.M. Pushkarev 3, A.Yu. Ustinova 1
1 M.G. Kholodny Institute of Botany,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
2 M.M. Gryshko National Botanical Gardens,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
3 V.P. Komisarenko Institute of Endocrinology and
Metabolism, National Academy of Medical Sciences
of Ukraine, Ukraine, Kyiv
EFFECT OF SHORT-TERM TEMPERATURE
STRESSES ON LEVEL OF NUCLEIC ACIDS
IN PLANTS WITH DIFFERENT TYPES
OF ECOLOGICAL STRATEGY
We investigated nucleic acid content in plants with
different types of ecological strategies. Special fea-
tures in character of RNA content changes were
shown after short time temperature stresses. After
heat stress level of RNA in patient Rumex patientia ×
R. tianshanicus and ruderale with C-4 pathway of
photosynthesis Amaranthus caudatus seedlings be-
came lower and in ruderale Brassica campestris
seedlings with C-3 pathway of photosynthesis be-
came higher. After short time cold stress content of
RNA in all analyzed plants became higher. Content
of RNA in violent Festuca pratensis seedlings after
temperature stresses was practically stable. Lowest
balance RNA/DNA was in patient Rumex patientia
× R. tianshanicus seedlings. Ruderale Amaranthus
caudatus seedlings had highest balance RNA/DNA.
Key words: Festuca pratensis Huds., Rumex patien-
tia L.× R. tianshanicus A. Los., Brassica campestris
var. oli fera f. biennis D.C., Amaranthus caudatus L.,
nuclear acids, temperature stress, ecological strategy.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-350 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:41:54Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/9c/3d704d10bb67177b5f555f2f6974ad9c.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-3502019-11-30T14:18:54Z Effect of short-term temperature stresses on level of nucleic acids in plants with different types of ecological strategy Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій Kosakivska, I.V. Negretzky, V.A. Rakhmetov, D.B. Kovzun, O.I. Pushkarev, V.M. Ustinova, A.Yu. We investigated nucleic acid content in plants with different types of ecological strategies. Special features in character of RNA content changes were shown after short time temperature stresses. After heat stress level of RNA in patient Rumex patientia × R. tianshanicus and ruderale with C-4 pathway of photosynthesis Amaranthus caudatus seedlings became lower and in ruderale Brassica campestris seedlings with C-3 pathway of photosynthesis became higher. After short time cold stress content of RNA in all analyzed plants became higher. Content of RNA in violent Festuca pratensis seedlings after temperature stresses was practically stable. Lowest balance RNA/DNA was in patient Rumex patientia × R. tianshanicus seedlings. Ruderale Amaranthus caudatus seedlings had highest balance RNA/DNA. Вивчено вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій. Установлено, що в контрольних умовах найбільший вміст ДНК був у патієнта Rumex patientia × R. tianshanicus і експлерента Amaranthus caudatus. Виявлено особливості зміни вмісту РНК після нетривалої дії температурних стресів. Тепловий стрес спричинив зменшення вмісту РНК у Rumex patientia × R. tianshanicus і Amaranthus caudatus із С-4 типом фотосинтезу та зростання вмісту РНК у експлерента Brassica campestris із С-3 типом фотосинтезу. Всі досліджені рослини реагували на короткочасний холодовий стрес збільшенням вмісту РНК. Рівень РНК у проростках віолента Festuca pratensis після короткочасних температурних стресів змінювався незначно. У Rumex patientia × R. tianshanicus виявлено найменшу величину співвідношення вмісту РНК/ДНК, тоді як у Amaranthus caudatus ця величина була найбільшою. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2013-03-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/350 10.5281/zenodo.1490462 Plant Introduction; Vol 57 (2013); 102-108 Інтродукція Рослин; Том 57 (2013); 102-108 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377755 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/350/333 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Kosakivska, I.V. Negretzky, V.A. Rakhmetov, D.B. Kovzun, O.I. Pushkarev, V.M. Ustinova, A.Yu. Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title | Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title_alt | Effect of short-term temperature stresses on level of nucleic acids in plants with different types of ecological strategy |
| title_full | Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title_fullStr | Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title_full_unstemmed | Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title_short | Вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| title_sort | вплив гіпо- та гіпертермії на вміст нуклеїнових кислот у рослин з різними типами екологічних стратегій |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/350 |
| work_keys_str_mv | AT kosakivskaiv effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT negretzkyva effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT rakhmetovdb effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT kovzunoi effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT pushkarevvm effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT ustinovaayu effectofshorttermtemperaturestressesonlevelofnucleicacidsinplantswithdifferenttypesofecologicalstrategy AT kosakivskaiv vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj AT negretzkyva vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj AT rakhmetovdb vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj AT kovzunoi vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj AT pushkarevvm vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj AT ustinovaayu vplivgípotagípertermíínavmístnukleínovihkisloturoslinzríznimitipamiekologíčnihstrategíj |