СНИЖЕНИЕ ИНГИБИРОВАНИЯ ФЕРМЕНТОВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ IN VITRO С ПОМОЩЬЮ ПРОЛИНА
АУЫР МЕТАЛДАРДЫҢ ФЕРМЕНТТЕРДІ ИНГИБИРЛЕУІН ПРОЛИН КӨМЕГІМЕН IN VITRO ТӨМЕНДЕТУ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2022.v93.i4.07Аннотация
Изучена аккумуляция пролина в ответ на неблагоприятные воздействия тяжелых металлов на растения. Для выяснения роли пролина в ответной реакции растения на стресс, вызванный тяжелым металлом, изучали эффект этой аминокислоты на ингибирование нитратредуктазы in vitro. Была выявлена способность пролина защищать нитратредуктазу от действия цинка, меди, свинца и кадмия. Обсуждаются также и другие защитные механизмы аккумуляции пролина, вызванного тяжелыми металлами. В дополнение к антиоксидантам, соединения, называемые осмопротектантами, также играют особую роль в облегчении негативного влияния окислительного стресса, возникающего в растениях. К ним относятся глицинбетаин, пролин, маннитол. Среди них биологическая роль пролина широко распространена среди растений. Результаты настоящего исследования связаны с разработкой предпосевной обработки (прайминга) зерен различных сортов яровой пшеницы для повышения устойчивости к тяжелым металлам, урожайности и качества семян. Исследование направлено не только на повышение всхожести семян, рост и развитие их всходов в условиях воздействия тяжелыми металлами, но и на определение содержания пролина в семенах, проросших после прайминга. Прайминг в различных концентрациях раствора соли меди проводили в вышеупомянутых условиях и изучали, как изменяются уровни пролина в ростках пшеницы. Полученные результаты впервые показывают изменение соотношения антиоксидантов и осмопротектантов при окислительном стрессе, вызванном тяжелым металлом.
Библиографические ссылки
Mattioni С., Lacerenza N.G., Troccoli A., DE Leonardis А.М., Di Fonzo N. (1997) Water and salt stress - induced alterations in proline metabolism of Triticum durum seedlings. Physiol. Plant., vol. 101, pp. 787-792.
Saradhi F., Sarahdi P.P. (1991) Proline accumulation under heavy metal stress. J. Plant Physiol., vol. 138, pp. 554-558.
Skriver K., Mundy J. (2017) Gene expression response to abscisic acid and osmotic stress. Plant Cell. , vol. 2, pp. 503-512.
Alikulov Z., Savidov N.K., Lips H. (1996). Molybdenum protects wheat seed germination against heavy metals. 2th Fohs Biostress Symposium, Moscow. pp. 57.
Savidov N, Alikulov Z, Lips H. (1998) Identification of an endogenous NADPH-regenerating system coupled to nitrate reduction in vitro in plant and fungal crude extracts. Plant Science.,vol. 135, pp. 161.
Schat.H., Sharma.S.S. and Vooijs.R. (1997) Heavy metals and osmolyte accumulation in plant roots. Physiologia Plantarum., vol. 101, pp. 477-481.
Mendum M.L., Gupta S.C., Goldsbrough P.B. (1990) Effect of glutathione on phytochelatin synthesis in tomato cells. Plant Physiol., vol. 93, pp. 484-488.
Smirnoff N and Cumbes Q.J. (1989) Hydroxyl radical scavenging activity of compatible solutes. Pytochemistry., vol. 28, pp. 1057.
Guo G., Lei M., Wang Y., Song B. , Yang J. (2018) Accumulation of As, Cd, and Pb in sixteen wheat cultivars grown in contaminated soils and associated health risk assessment. Int. J. Environ. Res. Publ. Health, vol. 15, рр.231-235.
Rai P.K., Lee S.S., Zhang M., Tsang Y.F., Kim K.H. (2019) Heavy metals in food crops: health risks, fate, mechanisms and management. Environ. Int., vol. 125, рр. 365-385.
Singh S., Parihar P., Singh R., Singh V.P., Prasad S.M. (2015) Heavy metal tolerance in plants: role of transcriptomics, proteomics, metabolomics, and ionomics. Front. Plant Sci., vol. 6, pp. 1143.
Pintilie O., Zaharia M.,Cosma A., Butnaru A., Murariu M., Drochioiu G., Sandu I., Assay I. (2016) Effect of heavy metals on the germination of wheat seeds: Enzymatic The Annals of “Dunarea De Jos”. University of Galati Fascicle Ix, Metallurgy Mater Sci., vol. 1, pp. 245-248.
Rizvi A., Ahmed B., Zaidi A., Khan M. S. (2019) Heavy metal mediated phytotoxic impact on winter wheat: oxidative stress and microbial management of toxicity by Bacillus subtilis. BM2, RSC Adv., vol. 9. pp. 6125-6142.
Mohammad J.K., Muhammad T., Khalid K. (2013) Effect of organic and inorganic amendments on the heavy metal content of soil and wheat crop irrigated with wastewater. Sarhad J. Agric., vol. 29. pp. 145-152.
Pizzeghello D., Francioso O., Ertani A., Muscolo A., Nardi S. (2013) Isopentenyl adenosine and cytokinin-like activity of different humic substances. J. Geochem. Explor., vol. 129, pp. 70-75.
Osuna D., Prieto P., Aguilar M. ( 2015). Control of Seed Germination and Plant Development by Carbon and Nitrogen Availability. Front. Plant Sci.| https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01023
Babenko O., Alikulov Z. (2014) The seed germination, growth and development of wheat (Triticum aestivum L.) under the influence of seed priming with molybdate and tungstate // Science and World., vol. 2, no 6, pp. 102-105.
