Влияние низкой положительной температуры на трансгенные растения рапса (Brassica napus L.) с геном трансфакторного белка OsMyb4 риса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

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.

Об авторах

Айман Мохаммед Гомаа

Российский университет дружбы народов

Email: galina@ippras.ru
Кафедра ботаники, физиологии растений и агробиотехнологии; Российский университет дружбы народов

Наталья Анатольевна Бурмистрова

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Email: galina@ippras.ru
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Никита Викторович Радионов

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Email: galina@ippras.ru
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Галина Николаевна Ралдугина

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Email: galina@ippras.ru
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН

Список литературы

  2. Thomashow M.F. Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory mechanisms // Annu Rev Plant Physiol. - 1999. - V. 50. - P. 571-599.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 2005.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция // Физиология растений. - 1999. - Т. 46. - С. 321-336.
  15. Туркина М.В., Соколова С.В. Методы определения моносахаридов и олигосахаридов. - Биохимические методы в физиологии растений (сб.). - М.: Наука, 1971. - С. 7-34.
  16. 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.
  17. 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.
  18. Esen A.A. Simple method for quantitative, semiquantitative, and qualitative assay of protein // Anal. Biochem. - 1978. - V. 89. - P. 264-273.
  19. Beauchamp Ch., Fridovich I. Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels // Analytical Biochemistry. - 1971. - V. 44. - P. 276-287.
  20. 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.
  21. 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.
  22. 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.
  23. URL: http://www.bio-soft.net/pcr/Oligo.htm
  24. 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.
  25. Groppa M.D., Benavides M.P. Polyamines and abiotic stress: recent advances // Amino Acids. - 2008. - V. 34. - P. 35-45.
  26. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. - М.: Наука, 1979.
  27. 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.
  28. 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.
  29. Latchman D.S. Eukaryotic transcription factors. - N.Y.: Academic Press. - 2007.
  30. 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.

© Гомаа А.М., Бурмистрова Н.А., Радионов Н.В., Ралдугина Г.Н., 2011

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах