Влияние 24-эпибрассинолида и его конъюгата с янтарной кислотой на устойчивость растений рапса к хлоридному засолению

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые показано, что экзогенный 24-эпибрассинолид (ЭБЛ) и синтезированный на его основе конъюгат, представляющий собой 2,3,22,23-тетраэфир ЭБЛ и янтарной кислоты, в концентрации 10 нМ практически в равной степени смягчают негативные последствия солевого стресса (150 мМ NaCl) на растения рапса, поддерживая их фотосинтетическую активность и ростовые параметры. Отмечена специфичность действия исследуемых соединений в регуляции устойчивости растений рапса к NaCl. ЭБЛ на фоне хлоридного засоления повышает содержание каротиноидов, активность супероксиддисмутазы и пероксидазы, в то время как конъюгат ЭБЛ повышает только активность пероксидазы. Предобработка растений в течение 4-х часов перед стрессом была эффективнее, чем внесение исследуемых регуляторов одновременно со стрессором.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. В. Коломейчук

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolomeychuklv@mail.ru
Россия, Томск

Р. П. Литвиновская

Институт биоорганической химии НАН Беларуси

Email: kolomeychuklv@mail.ru
Белоруссия, Минск

В. А. Хрипач

Институт биоорганической химии НАН Беларуси

Email: kolomeychuklv@mail.ru
Белоруссия, Минск

В. В. Кузнецов

Национальный исследовательский Томский государственный университет; Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Email: kolomeychuklv@mail.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Томск; Москва

М. В. Ефимова

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: kolomeychuklv@mail.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Wu, X. Gong, D. Zhao, K. Chen, D. Dong, Y. Gao, Y. Wang, Q. Hao, G. Research and Development Trends in Plant Growth Regulators. // Adv. Agrochem, 2024, vol. 3(1) pp. 99–106.
  2. Waadt, R., Seller, C.A., Hsu, P.K., Takahashi, Y., Munemasa, S., Schroeder, J. I. Plant hormone regulation of abiotic stress responses. // Nat Rev Mol Cell Biol, 2022, 23(10), pp. 680–694.
  3. Al-Taey, D.K., Al-Musawi, Z.J., Kadium, S. M. A., Abbas, A. K., Alsaffar, M. F., Mahmood, S. S. Brassinolides’ Function and Involvement in Salt Stress Response: A Review. // In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2024, vol. 1371(4), P. 042032.
  4. Garrido-Auñón, F., Puente-Moreno, J., García-Pastor, M.E., Serrano, M., Valero, D. Brassinosteroids: An Innovative Compound Family That Could Affect the Growth, Ripening, Quality, and Postharvest Storage of Fleshy Fruits. // Plants, 2024, vol. 13(21), P. 3082.
  5. Zajączkowska M., Pacholczak A. Effect of brassinosteroids on rooting of the ornamental deciduous shrubs. // Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus, 2024, vol. 23(1), pp. 51–62.
  6. Yang, Y., Chu, C., Qian, Q., Tong, H. Leveraging brassinosteroids towards the next Green Revolution. // Trends in Plant Science, 2024, vol. 29(1), pp. 86–98.
  7. Litvinovskaya, R.P., Minin M.E., Raiman, G.A., Zhilitskaya, A.L., Kurtikova, K.G., Kozharnovich, Derevyanchuk, M.V., Kravets, V.S., Khripach V.A., Indolyl-3-acetoxy derivatives of brassinosteroids: synthesis and growth-regulating activity. // Chem Nat Compd, 2013, Vol. 49, pp. 478–485.
  8. Litvinovskaya, R.P., Vayner, A.A., Zhylitskaya, H.A., Kolupaev, Yu.E., Savachka, A.P., Khripach V.A., Synthesis and stress-protective action on plants of brassinosteroid conjugates with salicylic acid. // Chem Nat Compd., 2016, Vol. 52, pp. 452–457.
  9. Арчибасова, Я.В., Литвиновская, Р.П., Влияние эпибрассинолида и его конъюгатов с серной кислотой на рост и солеустойчивость Helianthus annuus L. // Вісник харківського національного аграрного університету. Серія біологія (The bulletin of kharkiv national agrarian university. Series biology), 2021, T. 2(53), сс. 41–52.
  10. Хомюк, Я.В., Артемук, Е.Г., Литвиновская, Р.П. Влияние эпикастастерона и его конъюгатов с кислотами на морфометрические и физиолого-биохимические параметры Trifolium prаtense L. // Веснік Брэсцкага ўніверсітэта. Серыя 5. Біялогія. Навукі аб зямлі, 2022, № 2/20, сс. 52–62.
  11. Литвиновская, Р.П., Манжелесова, Н.Е., Савочка, О.П., Хрипач, В.А. Синтез тетрагемисукцинатов брассиностероидов и их влияние на начальный рост растений ярового ячменя. // Биоорганическая химия, 2022, T. 48(3), pp. 352–356.
  12. Lichtenthaler, H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. // Meth. Enzymol., 1987, vol., 148, pp. 350–382.
  13. Bates, L.S., Waldran, R.P., Teare, I.D., Rapid determination of free proline for water stress studies. // Plant and Soil, 1973, vol. 39, pp. 205–208. https://doi.org/10.1007/BF00018060
  14. Buege J.A., Aust S.D. Microsomal lipid peroxidation // Methods Enzymol. 1978. V. 52. P. 302–310.
  15. Beauchamp, Ch., Fridovich, I. Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. // Anal. Biochem., 1971, vol. 44, pp. 276–287.
  16. Ridge, I., Osborne, D.J. Role peroxidase when hydroxyprolin-rich protein in plant cell wall is increased by ethylene. // Nature New Biol, 1971. vol. 229, 205–208
  17. Esen, A. A simple method for quantitative, semiquantitative, and qualitative assay of protein. // Anal. Biochem., 1978, vol. 89., pp. 264–273.
  18. Garcia-Caparros, P., De Filippis, L., Gul, A., Hasanuzzaman, M., Ozturk, M., Altay, V., Lao, M. T. Oxidative stress and antioxidant metabolism under adverse environmental conditions: a review. // The Botanical Review, 2021, vol. 87, pp. 421–466.
  19. Hasanuzzaman, M., Bhuyan, M. B., Zulfiqar, F., Raza, A., Mohsin, S. M., Mahmud, J. A., Fyjita M., Fotopoulos, V. Reactive oxygen species and antioxidant defense in plants under abiotic stress: Revisiting the crucial role of a universal defense regulator. // Antioxidants, 2020, vol. 9(8), p.681.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис 1. Общая структура 24-эпибрассинолида и его конъюгата.

Скачать (19KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние 24-эпибрассинолида (ЭБЛ, 10 нМ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) на фоне хлоридного засоления (NaCl, 150 мМ) на ростовые параметры растений рапса. *p < 0,05 пpи cpaвнении c кoнтpoлeм.

Скачать (41KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние 24-эпибрассинолида (10 нМ, ЭБЛ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) при хлоридном засолении (150 мМ, NaCl) на параметры флуоресценции фотосистемы II. *p < 0,05 пpи cpaвнeнии c кoнтpoлeм. А – максимальная фотохимическая эффективность; Б – эффективный квантовый выход; В – квантовый выход нерегулируемой диссипации световой энергии

Скачать (99KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние 24-эпибрассинолида (ЭБЛ, 10 нМ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) при хлоридном засолении (NaCl, 150 мМ) на содержание фотосинтетических пигментов в листьях растений рапса. *p < 0,05 пpи cpaвнeнии c кoнтpoлeм.

Скачать (52KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние 24-эпибрассинолида (ЭБЛ, 10 нМ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) при хлоридном засолении (NaCl, 150 мМ) на уровень перекисного окисления липидов в листьях, стеблях и корнях растений рапса. *p < 0,05 пpи cpaвнeнии c кoнтpoлeм.

Скачать (57KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Влияние 24-эпибрассинолида (ЭБЛ, 10 нМ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) при хлоридном засолении (NaCl, 150 мМ) на содержание пролина в листьях, стеблях и корнях растений рапса. *p < 0,05 пpи cpaвнeнии c кoнтpoлeм.

Скачать (46KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Влияние 24-эпибрассинолида (ЭБЛ, 10 нМ) и его конъюгата (ТГС ЭБЛ, 10 нМ) при хлоридном засолении (NaCl, 150 мМ) на активность супероксиддисмутазы (СОД) и пероксидазы в листьях растений рапса.*p < 0,05 пpи cpaвнeнии c кoнтpoлeм.

Скачать (42KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025