RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba1652ArticlesСтатьиEffects of low temperature on the transgenic rapeseed plants (Brassica napus L.) with transgene of trans-factor OsMyb4 from riceВлияние низкой положительной температуры на трансгенные растения рапса (Brassica napus L.) с геном трансфакторного белка OsMyb4 рисаGomaaA MГомааАйман МохаммедTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceКафедра ботаники, физиологии растений и агробиотехнологии; Российский университет дружбы народовgalina@ippras.ruBurmistrovaN VБурмистроваНаталья АнатольевнаTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceИнститут физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАНgalina@ippras.ruRadionavN VРадионовНикита ВикторовичTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceИнститут физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАНgalina@ippras.ruRalduginaG NРалдугинаГалина НиколаевнаTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceИнститут физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАНgalina@ippras.ruTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceРоссийский университет дружбы народовTimirjazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of ScienceИнститут физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН150220112NO2 (2011)№2 (2011)475605092016Copyright ©; 2011, Гомаа А.М., Бурмистрова Н.А., Радионов Н.В., Ралдугина Г.Н.2011Гомаа А.М., Бурмистрова Н.А., Радионов Н.В., Ралдугина Г.Н.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/1652The effects of cold stress on contents of proline, malondialdehyde (MDA), soluble sugars, enzyme activity of Superoxide Dismutase (SOD) and peroxidase investigated in transgenic rapeseed plants (Brassica napus L.) which contain gene OsMyb4 and non-transgenic plants. Under the cold stress sugar content in transgenic plants was significantly lower than in non-transformed, however the proline content was higher. MDA content was increased in non-transgenic plants and was decreased in the transgenic. That the change in the activity of the SOD enzyme in the both lines of the plants was similar, and peroxidase activity for 2 days under cold stress in non-transgenic plants increased, remaining constant at the transgenic, but in 5 days decreased in both lines of plants. After the return of plants to +24 °C, all parameters in all plant lines returned to normal. According to the results of experiments suggests that the kind of protein content for expressing transgenic plants OSMYB4 affects the other genes, low and high expression.В статье представлены результаты изучения накопления сахаров, пролина и малонового диальдегида, а также активность ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и пероксидазы в трансгенных растениях рапса (Brassica napus L.) с геном транс-фактора OsMyb4 риса и в нетрансформированных растениях. При действии холода содержание сахаров у трансгенных растений было значительно ниже, чем у нетрансформированных, однако содержание пролина у них было выше. Количество малонового альдегида (МДА) повышалось у нетрансформированных растений и понижалось у трансгенных. Активность СОД изменялась сходным образом у обеих линий растений, тогда как активность пероксидазы на 2-е сутки охлаждения у нетрансгенных растений увеличивалась, оставаясь постоянной у трансгенов, на 5-е сутки она уменьшалась у обеих линий растений. После возврата растений на +24 °С все показатели у всех линий растений возвращались к норме. По результатам опытов можно предположить, что экспрессирующийся трансфакторный белок OSMYB4 влияет на экспрессию других генов, ослабляя или усиливая ее.Brassica napusOsMyb4Brassica napusrapeseedtransgenic plantsOsMyb4transcription factorcold tolerancecompatible osmolyteenzymes of antioxidant systemрапстрансгенные растениятранскрипционный факторхолодоустойчивостьсовместимые осмолитыферменты антиоксидантной системы1.Thomashow M.F. Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory mechanisms // Annu Rev Plant Physiol. - 1999. - V. 50. - P. 571-599.2.Viswanathan C., Zhu J.K. Molecular Genetic Analysis of cold-regulated gene transcription // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. - 2002. - V. 357. - P. 877-886.3.Dionne J., Castonguay Y., Nadeau P., Desjardins Y. Freezing tolerance and carbohydrate changes during cold acclimation of green-type annual bluegrass (Poa annua L.) // Crop Science. - 2001. - V. 41. - P. 443-451.4.Hare P.D., Cress W.A., Van Staden J. Dissecting the roles of osmolytes accumulation during stress // Plant Cell Environ. -1998. - V. 21. - P. 535-553.5.Patton A.J., Cunningham S.M., Volenec J.J., Reicher Z.J. Differences in freeze tolerance of zoysiagrasses: II. Carbohydrate and proline accumulation // Crop Science. - 2007. - V. 47. - P. 2170-2181.6.Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 2005.7.Pandolfi D., Solinas G., Valle G., Coraggio I. Cloning of a cDNA encoding a novel myb Gene (accession no. y11414) highly expressed in cold stressed rice coleoptiles (PGR PGR97-079) // Plant Physiol. - 1997. - V. 114. - P. 747.8.Vannini C., Locatelli F., Bracale M., Magnani E., Marsoni M., Osnato M., Mattana M., Baldoni E., Coraggio I. Overexpression of the rice osmyb4 gene increases chilling and freezing tolerance of Arabidopsis thaliana plants // Plant J.V. - 2004. - V. 37. - P. 115-127.9.Mattana M., Biazzi E., Consonni R., Locatelli F., Vannini C., Provera S., Coraggio I. Overexpression of Osmyb4 enhances compatible solute accumulation and increases stress tolerance of Arabidopsis thaliana // Physiol. Plant. - 2005. - V. 125. - P. 212-223.10.Радионов Н.В., Вагун И.В., Паскарел Н.К., Кислова У.Л., Ралдугина Г.Н., Маттана М., Ваннини К., Кузнецов В.В. Трансформация рапса (Brassica napus) и табака (Nicotiana tabacum) геном транс-фактора (OsMyb4) с целью получения трансгенных растений, устойчивых к неблагоприятным факторам / Современная физиология растений: от молекул до экосистем: Материалы докладов Международной конференции (в трех частях). Часть 2. - Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН, 2007. - С. 337.11.Gusta L.V., Wilen R.W., Fu P. Low temperature stress tolerance: The role of abscisic acid, sugars, and heat-stable proteins // HortScience. - 1996. - V. 31. - P. 39-46.12.Vannini C., Iriti M., Bracale M., Locatelli F., Faoro F., Croce P., Pirona R., Di Maro A., Coraggio I., Genga A. The ectopic expression of the rice osmyb4 gene in arabidopsis increases tolerance to abiotic, environmental and biotic stresses // Physiol Mol Plant Pathol. - 2006. - V. 69. - P. 26-42.13.Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция // Физиология растений. - 1999. - Т. 46. - С. 321-336.14.Туркина М.В., Соколова С.В. Методы определения моносахаридов и олигосахаридов. - Биохимические методы в физиологии растений (сб.). - М.: Наука, 1971. - С. 7-34.15.Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid Determination of free proline for water stress studies // Plant Soil. - 1973. - V. 39. - P. 205-207.16.Heath R.L., Packer L. Photoperoxidation in isolated cloroplasts. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation // Arch. Biochem. and Biophys. - 1968. - V. 125. - P. 189-198.17.Esen A.A. Simple method for quantitative, semiquantitative, and qualitative assay of protein // Anal. Biochem. - 1978. - V. 89. - P. 264-273.18.Beauchamp Ch., Fridovich I. Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels // Analytical Biochemistry. - 1971. - V. 44. - P. 276-287.19.Ridge I., Osborne D.J. Role of peroxidase when hydroxyproline-rich protein in plant cell wall is increased by ethylene // Nature, New biol. - 1971. - V. 229. - P. 205-208.20.Малышенко С.И., Тюлькина Л.Г., Зверева С.Д., Ралдугина Г.Н. Получение трансгенных растений Brassica campestris, экспрессирующих ген gfp // Физиология растений. - 2003. - Т. 50. - С. 309-315.21.Fulton T.M., Chunwongse J., Tanksley S.D. Microprep protocol for extraction of DNA from tomato and other herbaceous plants // Plant Mol. Biol. Report. - 1995. - V. 13. - P. 207-209.22.URL: http://www.bio-soft.net/pcr/Oligo.htm23.Pawlowski K., Kunze R., De Vries S., Bisseling T. Isolation of total, poly(A) and polysomal RNA from plant tissues. - Plant Molecular Biology Manual D5, 2nd ed. S. Gelvin B. and Schilperoort R. A., eds. - Netherlands, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. - 1994. - P. 1-13.24.Groppa M.D., Benavides M.P. Polyamines and abiotic stress: recent advances // Amino Acids. - 2008. - V. 34. - P. 35-45.25.Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. - М.: Наука, 1979.26.Hurry V. M., Strand A, Tobiaeson M., Gardestrom P., Oquist G. Cold hardening of spring and winter wheat and rape results in differential effects on crowth, carbon metabolism, and carbohydrate content // Plant Physiol. - 1995. - V. 109. - P. 697-706.27.Nam J.H., Kang W.H., Kim I.S. Effect of cold acclimation and deacclimation on freezing Tolerance, total RNA and soluble sugar in chinese cabbage // J. Bio-Environ. Control. - 2001. - V. 10. - P. 244-250.28.Latchman D.S. Eukaryotic transcription factors. - N.Y.: Academic Press. - 2007.29.Pasquali G., Biricolti S., Locatelli F., Baldoni E., Mattana M. OsMyb4 Expression improves adaptive responses to drought and cold stress in transgenic apples // Plant Cell Rep. - 2008. - V. 27. - P. 1677-1686.