Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении

Иванов, Юрий Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении"

'/3

(На правах рукописи

Иванов Юрий Валерьевич

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ БИОСИНТЕЗА ПОЛИАМИНОВ У ГАЛОФИТОВ И ГЛИКОФИТОВ ПРИ ЗАСОЛЕНИИ И УФ-В ОБЛУЧЕНИИ

03 00 12 - Физиология и биохимия растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2008

003170987

Работа выполнена в лаборатории молекулярных и физиологических механизмов адаптации Института физиологии растений им К А Тимирязева РАН и в Институте сельскохозяйственной биологии и биотехнологии Национального совета по научным исследованиям Италии (Италия, Милан)

Научный руководитель:

кандидат биологических наук Радкжина Наталия Львовна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Кириченко Евгений Борисович кандидат биологических наук, доцент Пилыцикова Наталия Владимировна

Ведущая организация: Вологодский государственный педагогический университет

Защита состоится « 17 » июня 2008 г в 13 00 ч на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002 210 01 при Институте физиологии растений им К А Тимирязева РАН по адресу 127276, г Москва, ул Ботаническая, 35

Факс (495)977-80-18, e-mail ifr@ippras ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии растений им К А Тимирязева РАН

Автореферат разослан «_ мая 2008 года

Учёный секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы В результате интенсивной хозяйственной деятельность человека в последнее время произошло увеличение воздействия на растения неблагоприятных факторов среды Особенно масштабным стало действие таких факторов как засоление, тяжелые металлы, усиление ультрафиолетового излучения, химические загрязнители Засоление, ультрафиолетовая радиация, совместное их действие приводит к значительному снижению выхода сельскохозяйственной продукции и большим экономическим потерям Исследование механизмов адаптации растений к действию абиотических факторов занимает ключевое положение в современной науке

Общим характерным признаком действия стрессоров, является усиление генерации активных форм хислорода, связанное, в первую очередь, с нарушением структуры и функций клеточных мембран, органелл клетки В условиях окислительного стресса антиоксидантиые ферменты могут быстро инактивиро-ваться активным кислородом, и для индукции их синтеза de novo требуется определенное время Возможно, по этой причине в антиоксидантной системе защиты принимают участие и низкомолекулярные антиоксиданты, к которым относят и полиамины (путресцин, спермидин, спермин и кадаверин)

К настоящему времени роль полиаминов в растениях при действии различных видов стресса остается до конца не выясненной Большинство работ о роли полиаминов при стрессе, было выполнено на ограниченном числе модельных объектов В связи с этим представляются важным изучение и оценка потенциала устойчивости растений различных экологических групп при действии индивидуальных абиотических факторов, и их комплекса и вклада полиаминов в формирование защитного ответа Такие исследования позволяют расширить понимание механизмов кросс-адаптации, что открывает большие перспективы для сельского хозяйства и сохранения биоразнообразия

Цель и задачи исследования Целью работы являлось сравнительное исследование дифференциальной экспрессии генов ферментов биосинтеза полиаминов на фоне изменения их эндогенного уровня у галофитов и гликофитов при действии засоления и облучении ультрафиолетом В

Задачи исследования

1 Сравнить потенциал устойчивости исследуемых растений (Thellungiella halophila Mey, Plantago major L , Geum urbanum L ) к действию хлорида натрия и ультрафиолета В

2 Изучить особенности изменений в содержании и спектре свободных полиаминов семейства путресцина при действии на растения NaCl

3 Провести анализ профиля экспрессии генов биосинтеза полиаминов при действии NaCl у растений Thellungiella halophila Mey и Plantage major L

4 Изучить особенности изменений в содержании и спектре свободных полиаминов семейства путресцина при действии на растения ультрафиолета

5 Провести анализ профиля экспрессии генов биосинтеза полиаминов при действии ультрафиолета у растений Thellungiella halophila Mey и Plantago major L

6 Исследовать содержание кадаверина и экспрессию гена лизиндекар-боксилазы при действии NaCl и УФ-В у Thellungiella halophila и Plantago major

Научная новизна. Впервые изучена динамика стресс-зависимой экспрессии генов ферментов биосинтеза полиаминов у контрастных по устойчивости к ультрафиолету и засолению дикорастущих видов растений Выявлены существенные различия в изменении содержания полиаминов и экспрессии генов ферментов их биосинтеза у одного и того же вида растения при действии различных стрессовых факторов Впервые показано, что в отличие от засоления действие УФ-В облучения индуцирует органоспецифичный синтез кадаверина у Thellungiella halophila Mey в листьях и у Plantago major L в корнях

Практическая значимость. Полученные данные об изменении содержания и спектра полиаминов при действии засоления и УФ-В, а также изменение

экспрессии генов их биосинтеза под действием этих факторов имеют большое значение для понимания формирования адаптивных процессов у галофитов и гликофитов Полученные данные могут быть использованы в практике растениеводства, а теоретические обобщения - для разработки курсов лекций для студентов биологических специальностей

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 10-й Пущин-ской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пу-щино, 2006), I (IX) Международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006), VI Международной конференции молодых ученых Леса Евразии - Венгерский лес (Венгрия, Шопрон), V международной школе-семинаре по экологии (Пущино, 2006), VII Международной конференции молодых ученых Леса Евразии - Русский север (Петрозаводск, 2007)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано и направлено в печать 18 печатных работ, из которых 3 - статьи в основном журнале по специальности «Физиология и биохимия растений» - «Физиология растений»

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, об- * зора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы Материалы диссертации изложены на 122 страницах машинописного текста и содержат 3 таблицы, 14 формул и 53 рисунка Список цитируемой литературы включает 230 наименований, в т ч 215 иностранных

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты исследования: Thellungiella halophila - представитель семейства Brassicaceae, обладает высокой устойчивостью к различным видам абиотического стресса к низкой влажности воздуха, к замораживанию и высокой засоленности Благодаря малому размеру генома и родству с Arabidopsis thahana, является модельным объектом для изучения устойчивости к абиотическим стрессам (Zhu, 2000, Bressan et al, 2001, Volkov et al, 2004, Gong et al,

2005, Griffith et al, 2007)

Plantago major. Подорожник большой - представитель семейства Plan-tagmaceae, растет почта на всех типах почв, характеризуется устойчивостью к действию высокогорной ультрафиолетовой радиации (Hong-Xu Ren et al, 1999, Samuelsen, 2000, Vicente et al, 2004)

Geum urbanum. Гравилат городской - многолетнее травянистое растение семейства Rosaceae, к условиям произрастания малотребователен, зимостоек и засухоустойчив, к действию засоления слабоустойчив (Радюкина, Иванов и др , 2007а)

В условиях водной культуры растения выращивали в камере фитотрона при 12-часовом световом периоде и мощности освещения 37,6 Вт/м2 люминесцентных ламп Philips (F36W/54) Температура воздуха - 23±1°С/15±РС, относительная влажность воздуха - 55/70% день/ночь

Условия проведения опытов. Растения переносили на питательный раствор, содержащий хлорид натрия в концентрации 100 мМ и выращивали в течение 4-х сут Пробы листьев и корней интактных растений отбирали через 12, 18, 24, 48, 72, 96 ч экспозиции растений в присутствии 100 мМ NaCI, фиксировали жидким азотом и хранили при температуре -70°С до проведения анализов

Растения при обработке УФ-В переносили в камеру с ультрафиолетовыми лампами и облучали в течение 10,20,30 мин (дозы облучения 12,3 кДж/м2,24,5 и 36,8 кДж/м2) После облучения растения помещали в камеру фитотрона для фотореактивации и через 24 ч отбирали пробы листьев и корней интактных растений, фиксировали жидким азотом и хранили при -70°С

Свободные полиамины в растительной ткани определяли в виде их бен-зоильных производных методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (Flores and Galston, 1982)

Оценку уровня экспрессии генов ферментов биосинтеза полиаминов проводили методом обратной транскрипции - полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) Общую РНК выделяли из растительного материала с использовани-

ем RNAcasy Plant Mini Kit («Qiagen», Германия) Синтез кДНК проводили методом обратной транскрипции с использованием ферментов и реактивов фирмы «Fermentas» ПЦР проводили в амплификаторе модели РТС II60 («BioRad», США) Для оценки результатов ПЦР проводили электрофорез нуклеиновых кислот в 1,3% агарозном геле в присутствии бромистого этидия

Специфические праймеры для проведения ПЦР генов биосинтеза полиаминов конструировали с использованием кДНК последовательностей соответствующих генов A thaliana, Th halophila и Р major базы данных Национального Центра биотехнологической информации США, Национальной медицинской библиотеки (NCBI, http //www nebí nlm nih gov) в среде Vector NTI 9 0 0, InforMax

Определение количества перекиси водорода проводили колориметрическим методом, основанном на образовании окрашенного комплексного соединения - пероксида титана (Brennan, Frenkel, 1977) Активность каталазы определял методом Maehly and Chance (1954) Общую активность супероксид-дисмутазы определяли по методу Beauchamp, Fndovich (1971) В качестве конкурента СОД за супероксид радикалы использовали нитросиний тетразолий

Эксперименты проводили в 3-х кратной биологической повторности Результаты обрабатывали общепринятыми методами статистики (Вольф, 1966, Зайцев, 1984)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Действие хлорида натрия Для определения устойчивости растений к действию NaCl и выявлению летальных концентраций был проведен ряд экспериментов (Радюкина, Иванов и др, 2007а, 20076), в которых установлено, что концентрация 100 мМ NaCl является стрессовой для всех исследуемых растений

Thellltnglella ка!орМ1а Исследование ферментов антиоксидантной защиты показало снижение активности супероксиддисмутазы (СОД) в корнях на фоне увеличения экспрессии гена Си-2п/С0Д, что возможно связано с ингибированием фермента при действии КтаС1 (М'гаИ е! а1, 2006) В листьях, напротив, отмечается значительное увеличение активности СОД в течение 24 ч действия №С1 Увеличение активности коррелировало с увеличением экспрессии гена Си-гп/СОД за 18 ч

Динамика активности СОД и каталазы в растениях 77? Иа1ор1и1а согласуется с галофитной природой данного растения и указывает, что данная концентрация 100 мМ является стрессовой

Действие 100 мМ ЫаС1 на растения 77г На!орМа вызывало увеличение общего содержания свободных полиаминов в корнях и листьях в первые сутки эксперимента (рис 1) В последующие 48 ч в этих частях растений содержание свободных полиаминов снижалось, причем наиболее интенсивно в корнях

300

3 8

г «

250 -

^200 -

150

Рисунок 1 - Общее содержание свободных полиаминов в растениях Г/г ксАорЬйа при действии 100 мМ ЫаС1

-корни

24 48 72 Экспозиция, ч

В динамику общего содержания свободных ПА в корнях и листьях наибольший вклад вносило изменение содержания спермидина (Спд) Хотя уровень путресцина (Пут) был низким, в течение первых суток воздействия происходило увеличение его содержания, особенно заметное в листьях (рис 2)

Увеличение содержания Пут коррелировало с усилением экспрессии гена аргининдекарбоксилазы (особенно в листьях) через 12 ч действия КаС1 (рис 3)

том числе и генов СПДС1 и СПМС1 не приводило к увеличению эндогенного содержания Спд и Спм (рис. 14).

Корни

10 20 30

Актин!

МетС

SAMC

S/ШДК

СПДС1

СПМС1

СПМС2

Экспозиция, мик

не обнаружено

Листья

0 10 20 30

Актин1

МетС

SAMC

SAMMK

СПДС1

СЛМС1

СПМС2

Экспозиция, мин

Рисунок 15 - Профили экспрессии генов ферментов биосинтеза ПА в растениях Plantago major при УФ-В облучении

В корнях P. major, в отличие от листьев, наблюдалось понижение экспрессии всех исследованных генов ферментов биосинтеза ПА (рис. 15). Отмечено понижение экспрессии гена ключевого фермента - 8АМДК, а также понижение экспрессии генов МетС и SAMC. На фоне понижения экспрессии генов СПДС1, СПМС1 и СПМС2 в корнях P. major, тем не менее происходило увеличение содержания эндогенных Спд и Спм (рис. 14, 15).

В отличие от Th. halophila действие УФ-В на растения P. major, приводило к стресс-зависимому накоплению кадаверина в корнях (рис. 16).

Снижение содержания Спд в корнях при средней и сильной дозах облучения УФ-В, возможно связано с повышенной окислительной деградацией, о чём свидетельствует доззависимое увеличение содержания диаминопропана.

корни

8°

'Я л

о 4

В §

и 2

Рисунок 16 - Содержание кадаверина в растениях P. major при УФ-В облучении

10 20 Экспозиция, мин

тверждалось увеличением содержания диаминопропана (ДАП) в корнях растений ДАП является продуктом окислительной деградации Спд В листьях наблюдалось лишь незначительное увеличение содержания ДАП

Полученные данные свидетельствуют, что регуляция содержания свободных ПА в растениях Th halophla при действии NaCl происходила как на уровне экспрессии генов ферментов их биосинтеза, так и на уровне катаболизма (окислительная деградация) Действие стресса приводило к увеличению содержания свободных ПА в первые сутки и снижению их содержания в дальнейшем Снижение содержания Спд через 48 ч действия засоления на фоне стабильно высокой экспрессии генов ферментов его биосинтеза обусловлено интенсивным синтезом Спм и повышением окислительной деградации

Анализ экспрессии генов ферментов биосинтеза показал, что действие засоления индуцировало два ключевых гена - АДК и SAMffK Уровень экспрессии остальных исследованных генов биосинтеза ПА при действии засоления оставался на стабильно высоком уровне Полученные данные показали, что в первые сутки действия засоления ПА активно участвовали в защитном ответе растения При этом расходование их индуцировало увеличение уровня транскрип-тов ключевых генов биосинтеза ПА

Plantago major

Растения Plantago major относятся к гликофитному ряду, и для них концентрация 100 мМ NaCl является стрессом средней силы Функционирование антиоксидантных ферментов в растениях Р major свидетельствовало 1) анти-оксидантные защитные системы у данного растения органоспецифичны, 2) активность их в корнях, по-видимому, определяла солеустойчивость всего растения, что иллюстрировалось высокой конститутивной и стресс-зависимой активностью СОД в корнях

В отличие от растений Th halophila действие засоления на растения Р major приводило к снижению общего содержания свободных ПА в корнях и

листьях в течение 18 ч В последующем изменение содержания ПА носило волнообразный характер (рис 4), что может свидетельствовать об интенсивном расходовании ПА и синтезе de novo

Преобладающим ПА в обоих органах, как и у растений Th halophila, являлся Спд Отмеченные колебания в общем содержании свободных ПА, как у Th halophila, обусловлены изменением уровня Спд (рис 5) Динамика изменения содержания Спд в корнях была сходна с таковой в листьях, различия касались лишь количества данного ПА На этом фоне изменения в содержании других исследованных ПА практически не происходило Подобная динамика содержания свободных ПА позволяет заключить, что растения PI major являются достаточно устойчивыми к действию NaCl (Kuznetsov, Shevyakova, 2007)

200 ■

Рисунок 4 - Общее содержание свободных ПА в растениях Р major при действии 100 мМ NaCl

24 „ 48 72 Экспозиция, ч

При действии засоления у растений Р major наблюдались изменения уровней экспрессии генов метионинсинтазы (МетС) и S-аденозилмегионинснн-тазы (SAMCJ в обоих органах, однако уровень экспрессии ключевого фермента биосинтеза ПА - БАМДК изменялся только в листьях (рис 6) По сравнению с Th halophila увеличение экспрессии гена БАМДК у Р major наблюдается на 612 ч позднее, что согласно литературным данным (Li, Chen, 2000), свидетельствует о меньшей устойчивости Р major к действию засоления

Рисунок 5 - Спектр свободных ПА в растениях P. major при 100 мМ NaCl

МетС

СГ1ДС1

СПМС1

СПМС2

Эксиозиция, ч

Корни

0 12 18 24 48 72 96

СПМС2

Экспозиция, ч

не обнаружено

Листья

II 12 18 24 48 72 96

Актин!

SAMC

Рисунок 6 - Профили экспрессии генов ферментов биосинтеза ПА в растениях P. major при действии 100 мМ NaCl

Снижение содержания Спд в обеих частях растений происходило на фоне стабильной экспрессии гена СПДС1 в корнях и листьях, что отчасти объясняется повышением синтеза Спм. В корнях растений экспрессия генов сперминсин-тазы (СПМС1 и СПМС2) оставалась стабильной в течение эксперимента с выраженным увеличением через 48 ч, что сопровождалось транзиторным увеличением Спм.

Увеличения содержания продукта окислительной деградации полиаминов - ДАП, характерного для растений 77?. halophila, у растений P. major не наблюдалось, что может свидетельствовать или о недостаточно активном процессе окислительной деградации или о быстром включении ДАП в последующие ме-таболитические реакции, что, возможно, является особенностью данного вида.

Таким образом, действие засоления в первые сутки вызывало разнонаправленные изменения в общем содержании свободных ПА у растений Р major и у Th halophila В последующие 48 ч у этих растений общее содержание свободных ПА снижалось Однако действие стресса вызывало изменения в уровне экспрессии ключевых генов биосинтеза ПА, что свидетельствует о необходимости поддержания пула ПА на определенном уровне для преодоления стрес-сорного воздействия

Genm urbanum

Среди исследованных растений G urbanum оказался наименее устойчивым к действию NaCl На протяжении 2-х сут воздействия происходило снижение активности СОД После 2-х сут активность СОД восстанавливалась в корнях и листьях Действие NaCl приводило к повышению содержания Н202 в корнях и листьях уже через 24 ч, выявлена прямая коррелятивная связь динамики активности каталазы и содержания пероксида водорода Наблюдаемые изменения в активности антиоксидантных ферментов, особенно в первые сутки, свидетельствовали о нарушении нативной структуры белка в результате пассивного поступления ионов натрия (Радюкина, Иванов и др , 2007а)

Действие 100 мМ NaCl вызвало незначительное повышение содержания ПА в течение первых суток и стремительное его падение уже через 48 ч (рис 7) Такая динамика была характерна как для корней, так и для листьев. При этом корни обладали более высоким уровнем ПА по сравнению с листьями

Доминирующим ПА в обеих частях растений, и особенно в корнях, являлся Пут, что отличает G urbanum от других исследованных растений Снижение общего уровня ПА обусловлено именно снижением содержания Пут На этом фоне в этих частях растений также наблюдалось снижение содержания Спд, причём в корнях более значительно, чем в листьях (рис 8)

24 48

Экспозиция, ч

Рисунок 7 - Общее содержание

свободных ПА в растениях <7 игЬапит при действии 100 мМ ЫаС1

Рисунок 8 - Содержание свободных ПА в растениях С? игЬапит при действии 100 мМИаС!

Динамику содержания Пут, по-видимому, можно объяснить интенсивным синтезом Спд и Спм и их расходованием для устранения повреждающих эффектов №С1

Воздействие УФ-В

ThellungleJla ИЫорИиа Действие УФ-облучения приводило к повышению активности СОД в листьях на фоне усиления экспрессии генов Си-2п/С0Д и Мп/СОД и снижению ее активности в корнях при снижении количества транскриптов При всех иссле-

дованных дозах облучения значительно возрастало содержание Н202 в корнях, что возможно связано с его транспортом из листьев и выполнением им сигнальной роли (СЬеезтап, 2006). Уровень активности каталазы в корнях при всех исследованных экспозициях к УФ-В оставался практически неизменным.

Действие УФ-В облучения приводило к резкому увеличению содержания свободных ПА в листьях ТИ. ка1орИИа и незначительному снижению содержания ПА в корнях (рис. 9). Анализ спектра свободных ПА показал, что изменение общего содержания ПА определялось доззависимым накоплением Пут в листьях (рис. 10).

1000

3 750 -

£ «

и 500

0 250 ]

1 I

0 ЛИСТЬЯ

^корни

«ш

Ша

10 20 Экспозиция, мин

Рисунок 9 - Общее содержание ПА в растениях 77г. 1па1орЫ1а при УФ-В облучении

700

600

I 500 г

| 400 1 8

8 300 1 § 200 1 £ 100 I о!

апут ЕСпд ЯСш

£ *

10 20 Экспозиция, мин

700 600

8 500

8 400 -

5 300

5 200

100 ■

корни

ВПут □ Спд аспм

ДаЛ л

10 20 Экспозиция, мин

Рисунок 10 - Спектр свободных ПА в растениях ТЬ. Ъа1орЫ1а при УФ-В облучении

Действие всех исследованных доз УФ-В облучения приводило к незначительному усилению экспрессии гена АДК в листьях (рис. 11), которое не могло определять значительное (в 4-7 раз) накопление Пут (рис. 10).

Актин2

ЛДК не обнаружено

МетС

лше

ЗАМДК

СПДС1

СПМС

лдк

Экспозиция, мин Корни 0 10 20 30

Рисунок 11 - Профили экспрессии генов ферментов биосинтеза ПА в растениях ТИ. Ь.а1орЫ1а при УФ-В облучении

При действии УФ-В в листьях наблюдалась устойчивая экспрессия гена МетС, снижающаяся лишь при максимальной дозе воздействия. Отмечено доз-зависимое увеличение числа матриц ЗАМС. При действии малой и средней доз УФ-В наблюдалась стабильная экспрессия гена 5АМДК, что свидетельствовало о достаточном уровне аминопропила, участвующего в синтезе Спд и Спм. Наблюдаемое усиление экспрессии гена СПДС1 в листьях при действии УФ-В не приводило к увеличению содержания Спд. В то же время изменения в экспрессии гена СПМС коррелировали с изменениями в содержании свободного Спм.

В отличие от действия засоления УФ-В облучение в листьях вызывало стресс-индуцируемый синтез кадаверина (рис. 12) и усиление экспрессии гена лизиндекарбоксилазы (ЛДК) (рис. 11). В корнях наблюдалось транзиторное повышение экспрессии гена ЛДК, однако самого кадаверина в данном эксперименте не обнаружено, что вероятно, связано с транспортом кадаверина в листья, как это было показано на других растениях (Кузнецов и др. 2003).

Действие малой и средней доз УФ-В облучения практически не вызывало окислительной деградации ПА, о чём свидетельствует лишь незначительное

Актин2

МетС

5АМС

ЗАМДК

СПДС1

СПМС

Листья

Экспозиция, мин

увеличение содержания ДАП.

листья

___ 1.1 1

О 10 20 30 Экспозиция, мин

Рисунок 12 - Содержание кадаверина в растениях Th. halophila при УФ-В облучении

Наблюдаемое стресс-зависимое накопление Пут в листьях П. Иа1оркИа можно объяснить блокированием путей синтеза Спд и Спм на посттранскрипи-цонном уровне образующимся этиленом, о чём косвенно свидетельствует образование кадаверина. Таким образом, при действии УФ-В Тк. ИаЬрИИа использует защитные механизмы, эволюционно выработанные для защиты от действия засоления. Метаболизм ПА при этом виде стресса существенным образом меняется: ингибируется синтез ПА путресцинового ряда на постсранскрипци-онном уровне и синтезируется кадаверин.

В отличие от Th. halophila, действие всех исследованных доз УФ-В облучения приводило к снижению активности СОД в листьях и корнях. Это снижение не зависело от мощности облучения и происходило на фоне усиливающейся экспрессии гена Cu-Zn/СОД в листьях, и снижения уровня транскрилтов в корнях. На фоне стабильного содержания Н202 в листьях растений, в корнях отмечено доззависимое повышение содержания пероксида водорода, обусловленное, по всей видимости, активацией дыхания, вызванного стрессом.

Действие малой и средней доз УФ-В облучения вызывало снижение уровня свободных ПА в листьях P. major ниже уровня в контроле. Только при максимальной экспозиции к УФ-В общее содержание свободных ПА в листьях приближалось к значениям в контроле (рис. 13). Это существенно отличало Р.

Plantago major

major от Th. halophila. Однако в корнях P. major действие малых доз УФ-В приводило к увеличению общего содержания ПА, а высоких доз - к его снижению.

О листья 0 корни т

300

nj 2

й 200

Рисунок 13 - Общее содержание ПА в растениях P. major при УФ-В облучении

10 20 Экспозиция, мин

В отличие от Th. halophila, при малой и средней дозах облучения в растениях P. major происходило снижение эндогенного уровня Пут (рис. 14).

Рисунок 14 - Спектр свободных ПА в растениях P. major при УФ-В облучении

В листьях P. major наблюдалось доззависимое увеличение экспрессии всех исследованных генов биосинтеза ПА (рис. 15). В отличие от растений Th. halophila, у P. major даже при максимальной экспозиции к УФ-В наблюдалось усиление экспрессии гена 5АМДК в листьях. Наблюдалась устойчивая доззави-симая экспрессия генов МетС и SAMC. Однако, усиление экспрессии генов, в

том числе и генов СПДС1 и СПМС1 не приводило к увеличению эндогенного содержания Спд и Спм (рис. 14).

Корни

10 20 30

Актин!

МетС

SAMC

S/ШДК

СПДС1

СПМС1

СПМС2

Экспозиция, мик

не обнаружено

Листья

0 10 20 30

Актин1

МетС

SAMC

SAMMK

СПДС1

СЛМС1

СПМС2

Экспозиция, мин

Рисунок 15 - Профили экспрессии генов ферментов биосинтеза ПА в растениях Plantago major при УФ-В облучении

корни

8°

'Я л

о 4

В §

и 2

Рисунок 16 - Содержание кадаверина в растениях P. major при УФ-В облучении

10 20 Экспозиция, мин

Наблюдаемые незначительные изменения в содержании ПА в листьях, на фоне повышения экспрессии генов биосинтеза, свидетельствуют об интенсивном расходовании ПА для устранения повреждающих эффектов УФ-В облучения. В корнях снижение общего содержания ПА проходило на фоне снижения экспрессии генов биосинтеза. При этом незначительное увеличение содержания Спд и Спм не вносило существенного вклада в изменение общего пула ПА. Действие УФ-В на растения P. major в отличие от засоления индуцировало синтез кадаверина в корнях. У растений Th. halophila синтез кадаверина при действии УФ-В инициировался в листьях.

Действие УФ-В облучения приводило к повышению уровня СОД в листьях С. игЬапит и практически не оказывало действия на изменение активности СОД в корнях. Содержание Н202 увеличивалось при действии всех исследованных доз УФ-В. В корнях, напротив, наблюдалось практически доззависимое снижение содержания Н202. Подобная динамика наблюдалась и в активности каталазы, что можно объяснить подавлением метаболических процессов во время адаптации растения к действующему стреесорному фактору.

Действие всех исследованных доз УФ-В облучения на £?. игЬапит приводит к накоплению свободных ПА в листьях, как и у 77г. На1орЫ1а. При этом увеличение общего содержания ПА в листьях не характеризуется дозовой зависимостью. На общее содержание ПА в корнях действие УФ-В облучения существенного влияния не оказывало (рис. 17).

Geum urbanum

□ листья

Рисунок 17 - Общее содержание ПА в растениях G. urbanum при действии УФ-В облучения

0 10 20 30 Экспозиция, мин

В листьях С игЬапит отмечено резкое увеличение содержания Пут при всех исследованных экспозициях к УФ-В (рис 18) Существенных изменений в содержании Спд не выявлено Тем не менее, уровень Сим увеличивался при средней и сильной степенях воздействия

В корнях растений лишь при малой дозе воздействия наблюдалось увеличение содержания Пут Уровень остальных ПА - Спд и Спм при всех исследованных дозах воздействия изменялся в пределах контроля

Рисунок 18 - Спектр свободных ПА в растениях Бейт игЬапит при действии УФ-В облучения

Действие всех исследованных доз УФ-В облучения приводило к накоплению ДАП в корнях растений, что может свидетельствовать о повышении окислительной деградации ПА В то же время, в листьях растений стресс-зависимых изменений содержания ДАП не отмечено

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что при действии двух видов стресса (NaCl и УФ-В) у исследованных видов растений наблюдались разнонаправленные изменения в содержании свободных ПА Наиболее существенное повышение содержания свободных ПА, в основном Пут, наблюдалось при действии УФ-В

Анализ экспрессии ключевых генов биосинтеза ПА у Th halophila Меу и Р major L показал существенные изменения в уровне их транскриптов при обоих видах стресса При засолении повышение общего содержания ПА было заметно только в первые сутки в корнях и листьях Th halophila Меу Одновременно с этим, усиливалась экспрессия ключевых генов биосинтеза ПА - ЛДК и 8АМДК, экспрессия остальных генов этого пути оставалась высокой Для Р major L на фоне снижения общего содержания ПА увеличивался уровень транскриптов генов МетС и БАМДК Основным отличием в действии засоления и ультрафиолета был индуцируемый-последним органоспецифичный синтез кадаверина в корнях Р major L и листьях Th halophila Меу

Показано, что оба стресса вызывали изменения в содержании и спектре свободных ПА у всех изученных растений, что свидетельствует об участии этих низкомолекулярных соединений в защитном ответе растения и необходимости поддержания пула ПА на определенном уровне Кроме того, изменение экспрессии генов при действии двух изученных стрессоров свидетельствует о транскрипционном контроле уровня свободных ПА При этом более сильный окислительный стресс, вызываемый действием УФ-В, изменял и уровень экспрессии большего числа генов биосинтеза ПА

Вторым возможным механизмом регуляции уровня свободных ПА является их окислительная деградация полиаминоксидазой и диаминоксидазой, о чем свидетельствовали изменения в содержании ДАН - продукта окислительной деградации ПА

Исследования активности СОД, ключевого фермента антиоксидантной защиты выявили, зависящие от вида растения, органоспецифичные изменения при действии стрессоров Функционирование СОД при действии засоления и УФ-В облучения было необходимым, но недостаточным условием, определяющим адаптационный потенциал исследованных растений По этой причине увеличение пула ПА, как неферментативных антиоксидантов могло обеспечивать адаптацию растений к действию исследованных неблагоприятных факторов

ВЫВОДЫ

1 Благодаря использованию дикорастущих травянистых растений (Thel-lungtella halophila Mey , Plantago major L , Getim urbanum L ) расширен спектр модельных объектов для выявления участия полиаминов в адаптации растений к стрессорным факторам (NaCl, УФ-В)

2 Показано, что изменения в уровнях свободных полиаминов при действии NaCl и УФ-В разнонаправлены, органоспецифичны и зависят от вида растений

3 Действие засоления на галофит Thellimgiella halophila существенно изменяли экспрессию БАМДК - ключевого гена биосинтеза полиаминов, как в листьях, так и в корнях

4 Установлено, что изменения в экспрессии генов биосинтеза Спд (СПДС) и Спм (СПМС') при засолении не коррелировали с изменением эндогенного уровня этих полиаминов у Thellungiella halophila и Plantago major, что свидетельствует о регуляции их биосинтеза на посттранскрипционном уровне

5 У среднеустойчивого к засолению Plantago major, по сравнению с га-лофитом Thellungiella halophila, этот вид стресса вызывал изменения в экспрессии большего числа генов биосинтеза полиаминов СПМС1 и СПМС2 в корнях, и генов 5АМДК1, SAMC, СПДС1 и СПМС1 - в листьях

6 Действие исследованных доз УФ-В вызывало усиление экспрессии всех генов биосинтеза полиаминов в листьях Thellungiella halophila и Plantago major, но ne приводило к накоплению свободных Спд и Спм

7 Особенностью действия УФ-В на растения Thellungiella halophila и Plantago major является стресс-индуцируемый органоспецифичный синтез кадаверина

Список публикаций по теме диссертации

1 Карташов А В , Иванов Ю.В., Радюкина H JI, Шевякова H И , Кузнецов ВлВ Активация некоторых защитных систем в растениях Thellungiella halophila при действии NaCl // Известия ПГПУ им В Г Белинского Естественные науки №1(5) Выпуск посвящен 60-летию Естественно-географического факультета Пенза Изд-во ПГПУ, 2006 - С 57-61

2 Иванов Ю.В., Карташов А В , Радюкина H JI, Шевякова H И Функционирование NaCl индуцированной защитной системы в растениях галофит-ного и гликофитного типов // БИОЛОГИЯ - НАУКА XXI ВЕКА 10-я Пущин-ская школа-конференция молодых ученых, посвященная 50-летию Пущинского научного центра РАН (Пущино, 17-21 апреля 2006 года)

3 Карташов А В, Иванов ЮЛ., Радюкина H JI Сравнительный анализ стресс-реакции растений гравилата городского (Geum urbanum L ), вызванной воздействием различных солей // Экология 2006 эстафета поколений Материалы конференции V Пущинской международной школы-семинара по экологии M ГОУВПОМГУЛ,2008 -С 12-15

4 Иванов Ю.В., Карташов А В , Радюкина H Л, Шевякова H И, Кузнецов ВлВ Действие различных концентраций NaCl на дикорастущие травянистые растения средней полосы России // Леса Евразии - Венгерский лес. Материалы VÍ Международной конференции молодых ученых - M МГУЛ, 2006 - С 6768

5 Kuznetsov VIV , Rakitm V Yu, Radukma N L , Ivanov Yu.V., Shevyakova NI // Stress-accelerated spermine production m leaves of Thellungiella halophila is not controlled at the level of expression of SPDS gene An meeting of ASPB, Boston

2006, Abstrais, p 278

6 Иванов Ю В , Карташов А В , Радюкина H JI, Шевякова H И , Кузнецов Вл В Индукция защитной системы в растениях гравилата городского под действием NaCl // Актуальные проблемы лесного комплекса/ Под ред Е А Памфилова Сб науч тр по итогам междунар науч-техн конф Вып 13 -Брянск БГИТА, 2006 - С 181-183

7 Иванов Ю В., Радюкина H JI, Кузнецов Вл В The defense response of Thellungiella halophila for NaCl stress // Материалы 1 (IX) Международной Конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге (21-26 мая 2006) -СПб Издательство ТЭТУ, 2006 - С 151-152

8 Радюкина H JI, Иванов Ю.В , Карташов А В , Шевякова H И, Ракитин В Ю, Хрянин В H, Кузнецов Вл В Изучение индуцибельных и конститутивных механизмов устойчивости к солевому стрессу у гравилата городского // Физиология растений, 2007, Т 54, 692-698

9 Радюкина H JI, Карташов А В , Иванов Ю В , Шевякова H И, Кузнецов Вл В Сравнительный анализ функционирования защитных систем у представителей галофитной и гликофитной флоры в условиях засоления // Физиология растений, 2007, Т 54,902-912

10 Карташов AB, Иванов Ю.В, Радюкина HJI Системы стресс-толерантности подорожника большого (Plantago major L ) // Леса Евразии -Русский север Материалы VII Международной конференции молодых ученых -М ГОУ ВПО МГУЛ, 2007 - 100-101

11 Радюкина H Л, Иванов Ю.В , Карташов А В , Окислительный стресс у растений // Леса Евразии - Русский север Материалы VII Международной конференции молодых ученых -М ГОУ ВПО МГУЛ, 2007 - 120-121

12 Радюкина H Л , Иванов Ю.В , Карташов А В , Окислительный стресс у растений при действии неблагоприятных факторов окружающей среды // Экология почвы Круговорот элементов в экосистемах и почвах Материалы XV Всероссийской школы Программа краткое содержание докладов Пущино ОНТИ ПНЦ РАН 2007 С 41

13 S Mapelh, I Brambilla, Y. Ivanov, N Radukina, VI Kuznetsov UV-B Radiation and Salt Stress Interaction on Biochemical and Physiological Events m Ice Plant // Современная физиология растений от молекул до экосистем Материалы докладов международной конференции (в трех частях) Часть 2 (Сыктыв-

кар, 18-24 июня 2007 г) - Сыктывкар, 2007 - С 5-6

14 Карташов А В , Иванов Ю.В , Пашковский П П, Радюкина Н JI, Кузнецов Вл В Исследование ранней индукции защитных систем растений подорожника большого (Plantago major L) под действием NaCl // Современная физиология растений от молекул до экосистем Материалы докладов международной конференции (в трех частях) Часть 2 (Сыктывкар, 18-24 июня 2007 г) - Сыктывкар, 2007. - С 176-177

15 Иванов Ю.В., Карташов А В , Радюкина HJI, Кузнецов ВлВ Изменение содержания свободных полиаминов в растениях Thellungiella halophila Меу при прогрессирующем засолении NaCl // Современная физиология растений от молекул до экосистем Материалы докладов международной конференции (в трех частях) Часть 2 (Сыктывкар, 18-24 июня 2007 г) - Сыктывкар, 2007 - С 158-159

16 Ivanov Y.V, Radukma N.L, Kuznetsov VI V Investigation of polyamines content and composition in Geum urbanum L under salt stress // 2-nd International Symposium Plant Growth Substances Intracellular Hormonal Signaling and Applying in Agriculture Abstracts 8-12 October 2007 Kyiv, Ukraine P 59

17 Radukma N L, Ivanov Y.V., Kartashov A V Kuznetsov VIV The Free Polyamines in Glycophyte Plantago major and Halophyte Thellungiella halophila under Salt Stress // 2-nd International Symposium Plant Growth Substances Intracellular Hormonal Signaling and Applying in Agriculture Abstracts 8-12 October 2007 Kyiv, Ukraine P 109.

18 Карташов А В , Радюкина H JI, Иванов Ю.В., Пашковский П П, Шевя-кова Н И, Кузнецов Вл В Роль антиоксидантных систем при адаптации дикорастущих видов растений к солевому шоку // Физиология растений, 2008, Т 55, в печати

Подписано в печать 13 05 2008 г Печать трафаретная

Заказ № 406 Тираж 130 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Иванов, Юрий Валерьевич

Введение.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Полиамины. Химические свойства, структура, локализация, транспорт.

2. Метаболизм полиаминов.

2.1 Ферменты синтеза и их локализация.

2.2 Гены биосинтеза.

2.3 Ферменты катаболизма и их локализация.

2.4 Регуляция метаболизма полиаминов в процессах роста и развития.

3. Защитная и сигнальная роль полиаминов, связь с фитогормонами.

4. Полиамины и регуляция их метаболизма при засолении.

5. Полиамины и регуляция их метаболизма при действии УФ-В.

ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Объекты исследования.

2. Условия выращивания в водной культуре.

3. Условия проведения опытов.

4. Определение содержания свободных полиаминов.

5. Определение количества перекиси водорода.

6. Определение активности каталазы.

7. Определение активности супероксиддисмутазы.

8. Выделение РНК и проведение обратной транскрипции - полимеразной цепной реакции.

9. Конструирование праймеров для проведения ПЦР генов биосинтеза и деградации полиаминов.

10. Определение содержания белка в ферментных препаратах.

11. Математическая обработка данных.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

1. Воздействие NaCl.

1.1 Действие NaCl на растения Thellungiella halophila.

1.1.1 Изменение активностей антиоксидантных ферментов в растениях Thellungiella halophila при действии NaCl.

1.1.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Thellungiella halophila при действии NaCl.

1.2 Действие NaCl на растения Plantago major.

1.2.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях Plantago major при действии NaCl.

1.2.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Plantago major при действии NaCl.

1.3 Действие NaCl на растения Geum urbanum.

1.3.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях Geum urbanum при действии NaCl.

1.3.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Geum urbanum при действии NaCl.

2. Воздействие УФ-В.

2.1 Действие УФ-В на растения Thellungiella halophila.

2.1.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях Thellungiella halophila при действии УФ-В.

2.1.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Thellungiella halophila при действии УФ-В.

2.2 Действие УФ-В на растения Plantago major.

2.2.1 Изменение активностей антиоксидантных систем Plantago major при действии УФ-В.

2.2.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Plantago major при действии УФ-В.

2.3 Действие УФ-В на растения Geum urbanum.

2.3.1 Изменение активностей антиоксидантных систем растений Geum urbanum при действии УФ-В.

2.3.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях Geum urbanum при действии УФ-В.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении"

Абиотические факторы имеют доминирующее значение среди постоянно действующих на растения факторов окружающей среды. На протяжении всего цикла развития растения подвергаются действию высоких и низких температур, нарушениям водного режима, ультрафиолетовой радиации солнца. Интенсивная хозяйственная деятельность человека за прошедшие века, привела к многократному усилению действия существовавших негативных факторов среды и появлению новых: тяжёлые металлы, проникающая радиация, химические загрязнители. Таким образом, за сравнительно короткий промежуток времени произошло увеличение количества стрессоров и их мощности. Это неизбежно привело к обострению экологической обстановки, деградации сельскохозяйственных и пастбищных угодий. Все земли пригодные для сельского хозяйства к настоящему времени освоены. На 20% этих площадей вследствие нарушения агротехники выращивания сельскохозяйственных культур развилось вторичное засоление. Около одной трети орошаемых земель во всём мире, стали непригодными в связи с повышением их солёности (Owens, 2001; Munnd 2005).

В результате усиления выбросов в атмосферу фреонов и других загрязнителей происходит истощение озонового слоя стратосферы. Следствием этого явилось увеличение мощности ультрафиолетовой радиации, достигающей земной поверхности (Andrady et. al., 2006; Rowland, 2006). Действие повышенных доз ультрафиолетовой радиации приводит к уменьшению биомассы, количества зрелой пыльцы и снижению способности культурных растений к конкурентной борьбе с сорняками. Действие засоления, ультрафиолетовой радиации и совместное действие этих факторов приводит к значительному снижению выхода сельскохозяйственной продукции и большим экономическим потерям. В связи с этим исследование механизмов адаптации растений к повреждающему действию абиотических факторов занимает ключевое положение в современной науке.

За последние десятилетия накоплен значительный фактический материал о многообразии ответных реакций растений на действие стрессоров различной природы. Установлено, что общим характерным признаком действия стрессоров, является усиление генерации активных форм кислорода (АФК). В первую очередь это связано с нарушением структуры и функций мембран некоторых органелл клетки (хлоропласты, митохондрии, пероксисомы). Основные АФК (супероксид анион, гидроксил анион, перекись водорода) обладают высокой реакционной способностью, реагируют с белками, липидами мембран, нуклеиновыми кислотами, изменяя их структуру и нарушая их функции (Пескин, 1997; Cheeseman, 2007). Именно по этой причине способность растений контролировать уровень АФК, может в значительной степени коррелировать с их устойчивостью к различным повреждающим воздействиям. Наиболее известными антиоксидантными ферментами являются суперок-сиддисмутаза (СОД), различные пероксидазы (ПО), каталаза, аскорбатперок-сидаза и другие ферменты Halliwell-Asada цикла. В условиях окислительного стресса ферменты могут быстро инактивироваться активным кислородом, и для индукции их синтеза de novo требуется определённое время. Возможно, по этой причине в антиоксидантной системе защиты принимают участие и низкомолекулярные антиоксиданты, к которым относят и полиамины (На et al., 1998).

Полиамины обнаружены практически у всех живых организмов. Они являются низкомолекулярными органическими поликатионами, характеризующимися высокой биологической активностью. Благодаря химическим свойствам и присутствию во всех компартментах и органеллах растительной клетки, полиамины являются мультифункциональными регуляторами физиологических процессов. Несмотря на большое число работ, роль полиаминов в растениях при действии различных видов стресса, до сих пор остаётся неясной. В связи с этим представляется важным изучение защитной роли полиаминов у растений различных экологических групп при действии стрессор-ных факторов различной природы. Такие исследования позволяют расширить понимание механизмов кросс-адаптации, что открывает большие перспективы для сельского хозяйства и сохранения бйоразнообразия.

При изучении адаптационных свойств растений используются разные методологические подходы: сравнение видов с различной устойчивостью к стрессам (в частности при засолении: галофитов и гликофитов), исследование модельных растений (Arabidopsis thaliana L., Mesembryanthemum crystal-linum L.) и трансгенных растений. К модельным объектам предъявляется ряд специфических требований. Он должен обладать коротким жизненным циклом, способностью к самоопылению, большим количеством семян и малым размером генома. С недавних пор в исследованиях стал применяться новый модельный объект, ближайший родственник Arabidopsis thaliana — галофит Thellnngiella halophila Меу. Сходство геномов этих растений превышает 95%. Тем не менее, подавляющее большинство представителей растительного мира (около 98%) относится к гликофитам, демонстрирующим различную степень повреждения при невысокой концентрации солей в почве и почвенном растворе. Среди гликофитов в последнее время интенсивно исследуются адаптационные свойства рода Plantago, представители которого широко распространённы в природных экосистемах. Особое внимание уделяется адаптационным свойствам гликофита Plantago major L. при действии различных видов абиотического стресса (Mudrik et al., 2003; Vicente et al., 2004).

Перспективным направлением исследований является поиск новых объектов, преимущественно среди представителей дикорастущей флоры. Такие растения, например Geurn urbanum L., могут обладать широким адаптационным потенциалом к неблагоприятным факторам среды (Радюкина, Иванов и др., 2007а).

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось сравнительное исследование дифференциальной экспрессии генов ферментов биосинтеза полиаминов на фоне изменения их эндогенного уровня у галофитов и гликофитов при действии засоления и облучении ультрафиолетом В.

Задачи исследования:

1. Сравнить потенциал устойчивости исследуемых растений (Thel-lungiella halophila Mey., Plantago major L., Geum urbanum L.) к действию хлорида натрия и ультрафиолета В.

2. Изучить особенности изменений в содержании и спектре свободных полиаминов семейства путресцина при действии на растения NaCl.

3. Провести анализ профиля экспрессии генов биосинтеза полиаминов при действии NaCl у растений Thellungiella halophila Mey. и Plantago major L.

4. Изучить особенности изменений в содержании и спектре свободных полиаминов семейства путресцина при действии на растения ультрафиолета.

5. Провести анализ профиля экспрессии генов биосинтеза полиаминов при действии ультрафиолета у растений Thellungiella halophila Mey. и Plantago major L.

6. Исследовать содержание кадаверина и экспрессию гена лизиндекар-боксилазы при действии NaCl и УФ-В у Thellungiella halophila и Plantago major.

Научная новизна. Впервые изучена динамика стресс-зависимой экспрессии генов ферментов биосинтеза полиаминов у контрастных по устойчивости к ультрафиолету и засолению дикорастущих видов растений. Выявлены существенные различия в изменении содержания полиаминов и экспрессии генов ферментов их биосинтеза у одного и того же вида растения при действии различных стрессовых факторов. Впервые показано, что в отличие от засоления действие УФ-В облучение индуцирует органоспецифичный синтез кадаверина у Thellungiella halophila Mey. в листьях и Plantago major

L. в корнях.

Практическая значимость. Полученные данные об изменении содержания и спектра полиаминов при действии засоления и УФ-В, а также изменение экспрессии генов их биосинтеза под действием этих факторов имеют большое значение для понимания формирования адаптивных процессов у га-лофитов и гликофитов. Полученные данные могут быть использованы в практике растениеводства, а теоретические обобщения - для разработки курсов лекций для студентов биологических специальностей.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 10-й Пу-щинской школе-конференции молодых учёных «Биология — наука XXI века» (Пущино, 2006); I (IX) Международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006); VI Международной конференции молодых учёных Леса Евразии - Венгерский лес (Венгрия, Шопрон); V международной школе-семинаре по экологии (Пущино, 2006); VII Международной конференции молодых учёных Леса Евразии - Русский север (Петрозаводск, 2007).

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 122 страницах машинописного текста и содержат 3 таблицы, 14 формул и 53 рисунка. Список цитируемой литературы включает 230 наименований, в т.ч. 215 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Иванов, Юрий Валерьевич

выводы

1. Благодаря использованию дикорастущих травянистых растений (Thellungiella halophila Mey., Plantago major L., Geum urbanum L.) расширен спектр модельных объектов для выявления участия полиаминов в адаптации растений к стрессорным факторам (NaCl, УФ-В).

2. Показано, что изменения в уровнях свободных полиаминов при действии NaCl и УФ-В разнонаправлены, органоспецифичны и зависят от вида растений.

3. Действие засоления на галофит Thellungiella halophila существенно изменяли экспрессию БАМДК - ключевого гена биосинтеза полиаминов, как в листьях, так и в корнях.

4. Установлено, что изменения в экспрессии генов биосинтеза Спд (СПДС) и Спм (СПМС) при засолении не коррелировали с изменением эндогенного уровня этих полиаминов у Thellungiella halophila и Plantago major, что свидетельствует о регуляции их биосинтеза на посттранскрипционном уровне.

5. У среднеустойчивого к засолению Plantago major, по сравнению с галофитом Thellungiella halophila, этот вид стресса вызывал изменения в экспрессии большего числа генов биосинтеза полиаминов: СПМС1 и СПМС2 в корнях, и генов 8АМДК1, SAMC, СПДС1 и СПМС1 - в листьях.

6. Действие исследованных доз УФ-В вызывало усиление экспрессии всех генов биосинтеза полиаминов в листьях Thellungiella halophila и Plantago major, но не приводило к накоплению свободных Спд и Спм.

7. Особенностью действия УФ-В на растения Thellungiella halophila и Plantago major является стресс-индуцируемый органоспецифичный синтез кадаверина.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования показали, что при действии двух видов стресса (NaCl и УФ-В) у исследованных видов растений {Thellungiella halophila, Plantago major и Geum urbanum) наблюдались разнонаправленные изменения в содержании свободных ПА.

Действие засоления не вызывало значительного стресс-зависимого накопления ПА ни у одного из исследованных растений. Показано, что наиболее критичным периодом для исследованных растений являются первые 24 ч действия засоления. За это время в содержании и спектре ПА отмечаются наиболее существенные изменения, характеризующие устойчивость растения к действию стрессорного фактора. В последующем устойчивость исследуемых растений, вероятно, определяется способностью поддерживать пул ПА на определенном уровне.

При действии УФ-В облучения у Th. halophila и G. urbanum наблюдалось существенное повышение содержания свободных ПА в листьях, обусловленное накоплением Пут. Подобная динамика Пут может быть связана с необходимостью защиты клеточных мембран, подвергающихся при действии УФ-В более сильному разрушению.

Основным отличием в действии засоления и ультрафиолета был индуцируемый последним органоспецифичный синтез кадаверина в корнях P. major L. и листьях Th. halophila Mey.

Анализ экспрессии ключевых генов биосинтеза ПА у Th. halophila Mey. и P. major L. показал существенные изменения в уровне их транскриптов при обоих видах стресса. При засолении повышение общего содержания ПА было заметно только в первые сутки в корнях и листьях Th. halophila Mey. Одновременно с этим, усиливалась экспрессия ключевых генов биосинтеза ПА - АДК и ЭАМДК, экспрессия остальных генов этого пути оставалась стабильно высокой. Для P. major L. на фоне снижения общего содержания ПА увеличивался уровень транскриптов генов МетС, &АМДК и СПМС1 в обеих частях растения, и уровень транскриптов гена СПДС1 в листьях. Таким образом, действие засоления на гликофит Р. major вызывало изменения в большем числе генов ферментов биосинтеза ПА, чем у галофита Th. halophila. Возможно, это связано с эволюционно сформировавшимися механизмами солеустойчивости галофита.

Действие УФ-В облучения на растения Th. halophila вызывало изменение большего числа генов ферментов биосинтеза ПА по сравнению с действием засоления. В частности в листьях усиливалась экспрессия генов АДК, МетС, SAMC, СПДС1, СПМС, ЛДК\ в корнях - МетС, SAMC, ЛДК. Увеличения экспрессии ключевого гена — БАМДК не наблюдалось ни в листьях, ни в корнях. В листьях P. major при действии УФ-В облучения отмечалось увеличение экспрессии всех исследованных генов ферментов биосинтеза СМетС; SAMC, ЯАМДК, СПДС1, СПМС1). Параллельно с этим в корнях Р. major отмечено снижение экспрессии этих же генов. Таким образом, действие УФ-В облучения, вызывающего более сильный окислительный стресс, затрагивает экспрессию генов всего пути биосинтеза ПА. Это косвенно может свидетельствовать о важности поддержания пула ПА на определенном уровне при повышенном образовании АФК.

Показано, что оба стресса вызывали изменения в содержании и спектре свободных ПА у всех изученных растений, что свидетельствует об участии этих низкомолекулярных соединений в защитном ответе растения и необходимости поддержания пула ПА на определенном уровне. Кроме того, изменение экспрессии генов при действии двух изученных стрессоров свидетельствует о транскрипционном контроле уровня свободных ПА.

Другим возможным механизмом регуляции уровня свободных ПА является их окислительная деградация полиаминоксидазой и диаминоксидазой, о чём свидетельствовали изменения в содержании ДАП - продукта окислительной деградации ПА. Возможно также, что дополнительная регуляция уровня ПА связана с образованием конъюгатов ПА с фенолами или другими соединениями. Таким образом, совокупность данных об изменении пула ПА при действии обоих видов стресса однозначно свидетельствует о физиологической важности данных соединений при формировании защитного ответа.

Исследования активности СОД, ключевого фермента антиоксидантной защиты выявили, зависящие от вида растения, органоспецифичные изменения при действии стрессоров. Функционирование СОД при действии засоления и УФ-В облучения было необходимым, но недостаточным условием, определяющим адаптационный потенциал исследованных растений. По этой причине увеличение пула ПА, как неферментативных антиоксидантов могло обеспечивать адаптацию растений к действию исследованных неблагоприятных факторов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Иванов, Юрий Валерьевич, Москва

1. Аронова Е.Е., Шевякова Н.И., Стеценко Л.А., Кузнецов Вл.В.2005) Индукция кадаверином экспрессии гена супероксиддисмутазы у растений Mesembryanthemum crystallinum L. II Докл. АН, 403, 1-3.

2. Герман Д.А. О роде Thellungiella О.Е. Schulz (Cruciferae). (2002) Turczaninowia, 5(2), 32-41.

3. Заец В.Н., Карпов П.А., Смертенко П.С., Блюм Я.Б. (2006) Молекулярные механизмы устранения растениями повреждений ДНК ультрафиолетом. Цитология и генетика, 5, 40-68.

4. Карташов А.В., Радюкина Н.Л., Иванов Ю.В., Пашковский П.П., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл.В. (2008) Роль антиоксидантных систем при адаптации дикорастущих видов растений к солевому шоку. Физиология растений, 55, в печати.

5. Кузнецов Вл.В., Радюкина Н.Л., Шевякова Н.И. (2006) Полиамины . • 1 при стрессе: биологическая роль, метаболизм и регуляция. Физиология растений, 53, 658-684.

6. Кузнецов Вл.В., Ракитин В.Ю., Садомов Н.Г., Дам Д.В., Стеценко Л.А., Шевякова Н.И. (2002) Участвуют ли полиамины в дистанционной передаче стрессорного сигнала у растений? Физиология растений, 49, 136—147.

7. Кузнецов Вл.В., Рощупкин Б.В., Хыдыров Б.В., Борисова Н.Н. (1990) Взаимодействие конститутивной и индуцибельной устойчивости растений при засолении. ДАН СССР, 314, 509-512.

8. Парамонова Н.В., Шевякова Н.И., Шорина М.В., Стеценко Л.А., Ракитин В.Ю., Кузнецов Вл.В. (2003) Влияние путресцина на ультраструктуру апопласта мезофилла листьев Mesembryanthemum crystallinum при засолении. Физиология растений, 50, 661-674.

9. Пескин А.В. (1997) Взаимодействие активного кислорода с ДНК. Биохимия, 62, 1571-1578.

10. Радюкина Н.Л., Иванов Ю.В., Карташов А.В., Шевякова Н.И., Ракитин В.Ю, Хрянин В.Н., Кузнецов Вл. В. (2007а) Изучение индуци-бельных и конститутивных механизмов устойчивости к солевому стрессу у гравилата городского. Физиология растений, 54, 692-698.

11. Радюкина Н.Л., Карташов А.В., Иванов Ю.В., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл. В. (20076) Сравнительный анализ функционирования защитных систем у представителей галофитной и гликофитной флоры в условиях засоления. Физиология растений, 54, 902-912.

12. Ракитин В.Ю;, Прудникова О.Н., Карягин В.В., Ракитина Т.Я., Власов П.В., Борисова Т.А., Новикова Г.В., Мошков И.Е. (2008) Выделение этилена, содержание АБК и полиаминов в Arabidopsis thaliana при УФ-В стрессе. Физиология растений, 55, 355-361.

13. Шевякова Н.И., Кирьян И.Г. (1995) Особенности регуляции биосинтеза метионина в солеустойчивых клетках Nicotiana sylvestris L. Физиология растений, 42, 94-99.

14. Шевякова Н.И., Кирьян И.Г., Строгонов Б.П. (1984) Повышенная ~; скорость образования спермидина у NaCl-резистентной клеточной линии Nicotiana sylvestris. Физиология растений, 31, 810-816.

15. Эргашев А., Абдурахманова З.Н., Джумаев Б.Б., Абдуллаев А. (2006) Действие ультрафиолетовой радиации на физиолого-биохимические процессы у растений в условиях высокогорья. Душанбе: Дониш, 116 с.

16. Alcazar R., Garcia-Martinez J.L., Cuevas J.C., Tiburcio A.F., Alta-bella T. (2005) Overexpression of ADC2 in Arabidopsis induces dwarfism and late-flowering through GA deficiency. Plant J., 43, 425-436.

17. Alcazar R., Cuevas J.C., Patron M., Altabella T. and Tiburcio A.F. (2006) Abscisic acid modulates polyamine metabolism under water stress in Arabidopsis thaliana. Physiologia Plantarum, 128, 448-455.

18. Angelini R., Federico R. (1990) Histochemical Evidence of Polyamine Oxidation and Generation of Hydrogen Peroxide in Cell Wall J. Plant Physiol., 135,212-217.

19. Anjum M.A. (2006) Effect of NaCl concentrations in irrigation water on growth and polyamine metabolism in two citrus rootstocks with different levels of salinity tolerance. Acta Physiol Plant DOI 10.1007/sl 1738-007-0089-3.

20. Apelbaum A., Burgoon A.C., Anderson J.D., Lieberman M., Ben-Arie R. and Mattoo A.K. (1981) Polyamines inhibit synthesis of ethylene in higher plants. Plantphysiol., 68, 453-456.

21. Apelbaum A., Goldlust A. and Icekson I. (1985) Control by ethylene of arginine decarboxylase activity in pea seedlings and its implication for hormonal regulation of plant growth. Plant Physiol., 79, 635-640.

22. Applewhite PB, Kaur-Sawhney R and Galston AW. (2000) A role of . > spermidine in the bolting and flowering of Arabidopsis. Physologia Plantarum., 108,314-320.

23. Bagni N., Ruiz-Carrasco K., Franceschetti M., Fornale S., Fornasiero R.B., Tassoni A. (2006) Polyamine metabolism and biosynthetic gene expression in Arabidopsis thaliana under salt stress. J. Plant Physiology and Biochemistry, 44, 776-786.

24. Bais HP and Ravishankar GA. (2002) Role of polyamines in the ontogeny of plants and their biotechnological applications. Plant Cell, Tissue and Organ Culture., 69, 1-34.

25. Bardocz S., Duguid Т., Brown D. S., Grant G., Pusztai A., White A., & Ralph A. (1995). The importance of dietary polyamines in cell regeneration and growth. British Journal of Nutrition, 73, 819-828.

26. Bardocz S., Grant G., Brown D.S., Ralph A., Pusztai A. (1993) Polyamines in foodsimplications for growth and health. J. Nutr. Biochem., 4, 66-70.

27. Barnes P.W., Flint S.D., Caldwell H.M. (1990) Morphological responses • of crop and weed species of different growth forms to ultraviolet-B radiation. Amer. J. Bot., 77, 1354-1360.

28. Barnes P.W., Ballare C.L., Caldwell M.M. (1996) Photomorphogenic effects of UV-B radiation on plants: Consequences for light competition. Journal of Plant Physiology, 148, 15-20.

29. Bartels D., Souer E. (2004) Molecular responses of higher plants to dehydration. In: Hirt H, Shinozaki К (eds) Plant Responses to Abiotic Stress. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp 9-37.

30. Bartels D., Sunkar R. (2005) Drought and Salt Tolerance in Plants. Plant Sciences, 24, 23-58.

31. Bastola D.R. and Minocha S.C. (1995) Increased putrescine biosynthesis through transfer of mouse ornithine decarboxylase cDNA in carrot promotes somatic embryogenesis. Plant Physiol., 109, 63-71.

32. Basu R., Maitra N., Ghosh B. (1998) Salinity results in polyamine accumulation in early rice (Oryza sativum L.) seedlings. Australian Journal of Plant Physiology, 15, 777-786.

33. Bauza T.B., Kelly M.T., Blaise A. (2007) Study of polyamines and their precursor amino acids in Granache noir and Syrah grapes and wine of the Rhone Valley. Food Chemistry, 105, 405-413.

34. Beatriz M., Gloria A., Tavares-Neto J. and Labanca R.A. (2005) Influence of Cultivar and Germination on Bioactive Amines in Soybeans {Glycine max L. Merril). J. Agric. Food Chem., 53, 7480-7485.

35. Beauchamp Ch., Fridovich I. (1971) Superoxide Dismutase Improved Assays and an Assay Applicable to Acrylamide Gels. Anal. Biochem., 44, 276-287.

36. Beauchemin R., Harnois J., Rouillon R., Tajmir-Riahi H.A., Carpentier R. (2007) Interaction of polyamines with proteins of photosystem II: Cation binding and photosynthetic oxygen evolution. Journal of Molecular Structure, 833, 169-174.

37. Benavides M.P., Aizencang G., Tomaro M.L. (1997) Polyamines in Helianthus annuus L. during germination under salt stress. J Plant Growth Regul., 16, 205-211.

38. Bey P., Danzin C. and Jung M. (1987) Inhibition of basic amino acid decarboxylases involved in polyamine biosynthesis. In: Inhibition of Poly amine Metabolism. McCann PP, Pegg AE and Sjoerdsma A (Ed). Academic Press, Orlando, USA 1-32.

39. Bhatnagar P., Glasheen B.M., Bains S.K., Long S.L., Minocha R., Walter C., Minocha S.C. (2001) Transgenic manipulation of the metabolism of polyamines in poplar cells. Plant Physiol., 125, 2139-2153.

40. Bhatnagar P., Minocha R. and Minocha S. (2002) Genetic manipulation of the metabolism of polyamines in poplar cells. The regulation of putrescine ca-tabolism. Plant Physiol, 128, 1455-1469.

41. Binzel M.L., Hess F.D., Bressan R.A., Hasegawa P.M. (1988) Intracellular compartmentation of ions in salt adapted tobacco cells, Plant Physiol., 86, 607614.

42. Bitonti A.J., Carara P.J., McCann P.P. and Bey P. (1987) Catalytic irreversible inhibition of bacterial and plant arginine decarboxylase activities by novel substrate and product analogues. Biochem J., 242, 69-74.

43. Blanc G., Hokamp K. and Wolfe K.H. (2003) A recent polyploidy superimposed on older large-scale duplications in the Arabidopsis genome. Genome Res. 13, 137-144.

44. Boccalandro H.E., Mazza C.A., Mazzella M.A., Casal J.J., Ballare C.L.2001) Ultraviolet В radiation enhances a phytochrome-B-mediated photomorpho-genic response in Arabidopsis. Plant Physiology, 126, 780-788.

45. Borrel A., Culianez-Marcia, Atabella Т., Besford R.T., Flores D. and Tiburcio A.F. (1995) Arginine decarboxylase is localized in chloroplasts. Plant Physiol., 109, 771-776.

46. Bouchereau A., Aziz A., Larher F., Martin-Tanguy J. (1999). Poly-amines and environmental challenges: recent development. Plant Sciense, 140, 103-125.

47. Bray C.M., West C.E. (2005) DNA repair mechanisms in plants: crucial sensors and effectors for the maintenance of genome integrity. New Phytologist, 168,511-528.

48. Brennan Т., Frenkel C. (1977) Involvement of hydrogen peroxide in the regulation of senescence in pear. Plant Physiol, 59, 411-416.

49. Bressan R.A., Zhang C., Zhang H., Hasegawa P.M., Bohnert H.J., Zhu J.K. (2001) Learning from the Arabidopsis experience. The next gene search paradigm. Plant Physiol., 127, 1354-1360.

50. Britt A. (2002) Repair of damaged bases. The Arabidopsis Book. — Rock-ville: Amer. Soc. Plant Biol.

51. Britt A.B. (1996) DNA damage and repair in plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 47, 75-100.

52. Cabanne F., Dalebroux M.A., Martin-Tanguy J. and Martin C. (1981) Hydroxycinnamic acid amides and ripening to flower of Nicotiana tabacum L. var. Xanthi n.c. Physiol Plant., 53, 399-404.

53. Casati P., Walbot V. (2003) Gene expression profiling in response to ultraviolet radiation in maize genotypes with varying flavonoid content. Plant Physiology, 132,1739-1754.

54. Chang C.J. and Kao C.H. (1997) Paraquat toxicity is reduced by poly-amines in rice leaves. Plant Growth Regul., 22, 163-168.

55. Cheeseman J.M. (2007) Hydrogen Peroxide and Plant Stress: a Challenging Relationship. Plant stress / Global Science Books, 4-15.

56. Cinquina A.L., Call A., Longo F., De Santis L., Severoni A. & Abballe F. (2004) Determination of biogenic amines in fish tissues by ion-exchange chromatography with conductivity detection. Journal of Chromatography, 1032, 73— 77.

57. Cohen S.S. (1998) A Guide to the Polyamines. Oxford University Press. New York, NY, 595 pp.

58. Cohn M., Tabor C.W. and Tabor H. (1980) Regulatory mutations affecting ornithine decarboxylase activity in S. cereviseae. JBacteriol., 142, 792-799.

59. Dajic Z. Salt Stress (2006). Physiology and Molecular Biology of Stress Tolerance in Plants / Eds. Madhava Rao K.V., Raghavendra A.S., Janardhan Reddy K. Dordrecht, The Netherlands. P. 41-101.

60. Demetriou G., Neonaki C., Navakoudis E., Kotzabasis K. (2007) Saltstress impact on the molecular structure and function of the photosynthetic apparatus The protective role of polyamines. J. Biochimia et Biophysica Acta, 1767, 272-280.

61. DeScenzo R.A. and Minocha S.C. (1993) Modulation of cellular polyamines in tobacco by transfer and expression of mouse ornithine decarboxylase cDNA. Plant MolBiol, 22, 113-127.

62. Durmus N. and Kadioglu A. (2005) Spermine and putrescine enhance oxidative stress tolerance in maize leaves. Acta Physiologiae plantarum, 27, 515522.

63. Egea-Cortines M. and Mizrahi Y. (1991) Polyamines in cell division, fruit set and development and seed germination. In: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum RD and Flores HE (Ed). CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.

64. Erdey L., Szegletes Z., Barabas K., Pestenacz A. (1996) Responses in polyamine titer under osmotic and salt stress in sorgum and maize seedlings. Journal of Plant Physiology, 147, 599-603.

65. Espartero J., Pintor-Toro J.A., Pardo J.N. (1994) Differential accumulation of S-adenosylmethionine synthase transcripts in response to salt stress. Plant Molecular Biology, 25, 217-227.

66. Evans P.T. and Malmberg R.L. (1989) Do polyamines have a role in plant development? Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol., 40, 235-269.

67. Even-Chen Z., Mattoo A.K. and Goren R. (1982) Inhibition of ethylene biosynthesis by aminoethoxyornylglycine and by polyamines shunt label from C14-methionine into spermidine in aged orange peel discs. Plant Physiol., 69, 385-388.

68. Feirer R.P., Mignon G. and Litvay J.D. (1984) Arginine decarboxylase and polyamines required for embryogenesis in wild carrot. Science, 223, 14331434.

69. Flores H.E., Galston A.W. (1982) Analysis of polyamines in higher plants by performance liquid chromatography. Plant Physiology, 69, 701-706.

70. Foyer C.H., Noctor G. (2005) Oxidant and antioxidant signalling inplants: a re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant, Cell & Environment, 28, 1056-1071.

71. Friedman R., Levin N., Altman A. (1986) Presence and identification of polyamine biosynthesis and content in mung bean plants and in halophytes. Physi-ologia Plantarum, 76, 295-302.

72. Frohnmeyer H., Staiger D. (2003) Ultraviolet-B radiation-mediated responses in plants. Plant Physiol., 133, 1420-1428.

73. Frydman R.B., Gamarnik A. (1991) Cadaverine, an Essential Diamine for Normal Root Development of Germinating Soybean {Glycine max) Seeds. ' Plant Physiol, 97, 778-785.

74. Fuhrer J., Kaur-Sawhney R., Shih L.M. and Galston A.W. (1982) Ef- . . fects of exogenous 1,3-diaminopropane and spermidine on senescence of oat leaves. II. Effects of polyamines on ethylene biosynthesis. Plant Physiol., 70, 1597-1600.

75. Galston A.W. and Kaur-Sawhney R. (1995) Polyamines as endogenous growth regulators. In: Plant Hormones, Physiology, Biochemistry and Molecular Biology (2nd edn). Davies PJ (Ed). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 158-178.

76. Galston A.W., Kaur-Sawhney R., Altabella T. and Tiburcio A.F. (1997) Plant polyamines in reproductive activity and response to abiotic stress. Bot Acta., 110, 197-207.

77. Gerats A.G.M., Kaye C., Collins C. and Malmberg M.L. (1988) Polyamine levels in Petunia genotypes with normal and abnormal floral morphologies. Plant Physiol., 86, 390-393.

78. Gong Q., Li P., Ma S., Rupassara I. and Bohnert H.J. (2005) Salinitystress adaptation competence in the extremophile Thellungiella halophila in comparison with its relative Arabidopsis thaliana. The Plant Journal, 44, 826-839.

79. Ha H.L., Sirisoma N.S., Kuppusamy P., Zweller J.L., Woster P.M., Ca-sero R.A. (1998) The natural polyamine spermine functions as a free radical scavenger. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 95, 11140-11145.

80. Hafner EW, Tabor CW and Tabor H. (1979) Mutants of E.coli that do not contain 1,4-diaminobutane (putrescine or spermidine). J Biol Chem., 254, 12419-12426.

81. Hamasaki-Katagiri N., Katagiri Y., Tabor C.W. and Tabor H. (1998) Spermine is not essential for growth of S. cereviseae'. Identification of the SPE4 gene (spermine synthase) and characterization of a spe4 deletion mutant. Gene, 210, 195-201.

82. Hamasaki-Katagiri N., Tabor C.W. and Tabor H. (1997) Spermidine biosynthesis in S. cereviseae: Polyamine requirement of a null mutant of the SPE3 gene (spermidine synthase). Gene, 187, 35-43.

83. Hamill J.D., Robins R.J., Parr A.J., Evans D.M., Furze J.M., Rhodes M.J.C. (1990) Over-expression of a yeast ornithine decarboxylase gene in roots of transgenic Nicotiana rustica can lead to enhanced nicotine accumulation. Plant Mol Biol., 15, 27-38

84. Hanfrey C., Sommer S., Mayer M.J., Burtin D., Michael A.J. (2001) Arabidopsis polyamine biosynthesis: absence of ornitine decarboxylase and the mechanism of arginine decarboxylase activity. Plant J., 27, 551-560.

85. Hanzawa Y., Takahashi Т., Michael A.J., Burtin D., Long D., Pineiro M., Coupland G. and Komeda Y. (2000) ACAULIS5, an Arabidopsis gene required for stem elongation, encodes a spermine synthase. EMBO J., 19, 42484256.

86. Hanzawa Y., Imai A., Michael A.J., Komeda Y., Takahashi T. (2002) Characterization of the spermidine synthase-related gene family in Arabidopsis thaliana, FEBS, 527,176-180.

87. Hectors K., Prinsen E., Coen W.D., Jansen M.A.K., Guisez Y. (2007)

88. Arabidopsis thaliana plants acclimated to low dose rates of ultraviolet В radiation show specific changes in morphology and gene expression in the absence of stress symptoms. New Phytologist, 175, 255-270.

89. Heimer Y.M. and Mizrahi Y. (1982) Characterization of ornithine decarboxylase of tobacco cells and tomato ovaries. Biochem J., 201, 373-376.

90. Heuer В., Ravina I., Davidov S. (2005) Seed yield, oil content and fatty acid composition of stock (Matthiola incana) under saline irrigation. Aust J Agric Res, 56, 45-47.

91. Hibasami H, Tanaka M, Nagai J and Ikeda T. (1980) Dicyclohexyl-amine, a potent inhibitor of spermidine synthase in mammalian cells. FEBS Letters., 116, 99-101.

92. Hoagland D.R., Arnon D.I. (1950) The water-culture method for growing plants without soil. Calif. Agric. Exp. Stn. Circ., 347, 1-39.

93. Hotchkiss J.H. (1989) Preformed N-nitroso compounds in foods andibeverages. Cancer Surveys, 8(2), 295-321.

94. Icekson I., Goldlust A., Apelbaum A. (1985) Influence of ethylene on S-adenosylmethionine activity in etiolated pea seedlings. J Plant Physiol. 119, 335-345.

95. Imai A., Akiyama Т., Kato Т., Sato S., Tabata S., Yamamoto K.T., Takahashi T. (2004a) Spermine is not essential for survival of Arabidopsis, FEBS Lett, 556,148-152.

96. Inan G., Zhang Q., Li P., et al. (2004) Salt cress. A halophyte and cryophyte Arabidopsis relative model system and its applicability to molecular genetic analyses of growth and development of extremophiles. Plant Physiology, 135,1718-1737.

97. Janne J., Alholen L., Pietila M. and Keinane T.A. (2004) Genetic approaches to the cellular functions of polyamines in mammals, Eur. J. Biochem., 271, 877-894.

98. Jansen M.A.K. (2002) Ultraviolet-B radiation effects on plants: induction of morphogenic responses. Physiol. Plant., 116, 423-429.

99. Jansen M.A.K., Gaba V., Greenberg B.M. (1998) Higher plants and UV-B radiation: balancing damage, repair and acclimation. Trends Plant Sci., 3, 131-135.

100. Jiang C.-Z. Yen C.-N., Kronin K., Mitchell D., Britt A.B. (1997) UV- 7/ В and gamma-radiation sensitive mutants of Arabidopsis thaliana. Genetics, 147, 1401-1409.

101. Jordan B.R. (1996) The effects of ultraviolet-B radiation on plants: a molecular perspective. Adv. Bot. Res., 22, P. 97-161.

102. Kakkar R.J. and Rai V.K. (1993) Plant polyamines in flowering and fruit ripening. Phytochemistry, 33, 1281-1288.

103. Kao C.H. (1997) Physiological significance of stress-induced changes in polyamines in plants. Bot. Bull. Acad. Sin., 38, 141-144.

104. Kaur-Sawhney R., Flores H.E. and Galston A.W. (1981) Polyamineoxidase in oat leaves: A cell wall-localized enzyme. Plant Physiol., 68, 494-498.

105. Kaur-Sawhney R., Tiburcio A.F. and Galston A.W. (1988) Spermidine and flower bud differentiation in thin-layer explants of tobacco. Planta, 173, 282284.

106. Kaur-Sawhney R., Tiburcio A.F., Altabella T. and Galston A.W.2003) Polyamines in plants: An overview. Journal of Cell and Molecular Biology, 2, 1-12.

107. Krishnamurthy R. (1991) Amelioration of salinity effect in salt tolerant rise (Oryza sativa) by foliar application of putrescine. Plant Cell Physiol., 32, 699703.

108. Kumar A. and Minocha S.C. (1998) Transgenic manipulation of poly-amine metabolism. In: Transgenic Plant Research. Lindsey К (Ed). Academic • Publishers. Harwood. 187-199.

109. Kumar A., Altabella Т., Taylor M.A. and Tiburcio A.F. (1997) Recent advances in polyamine research. Trends Plant Sci., 2, 124-130.

110. Kusano Т., Yamaguchi K., Berberich Т., Takahashi Y. (2007) Advances in polyamine research in 2007. J Plant Res., 120, 345-350.

111. Kuznetsov VI.V., Shevyakova N.I. (2007) Polyamines and Stress Tolerance of Plants. Plant Stress, 1, 50-71.

112. Labidi N., Lachaal M., Chibani F., Grignon C., Hajji M. (2002) Variability of the response to NaCl of eight ecotypes of Arabidopsis thaliana. J Plant Nutr, 25, 2627-2638.

113. Landry G.L., Stapleton A.E., Lim J., Yiffman P., Hays J.B., Walbot V., Last R.L. (1997) An Arabidopsis photolyase mutant is hypersensitive to ultra-violet-B radiation. Proc. Nat. Acad. Sci. USA., 94, 328-332.

114. Lazof D.B., Bernstein N. (1999) The NaCl induced inhibition of shootgrowth: the case for distributed nutrition with special consideration of calcium, Adv. Bot. Res., 29, 113-189.

115. Lefevre I, Gratia E, Lutts S. (2001) Discrimination between the ionic and osmotic components of salt stress in relation to free polyamine level in rice {Oryza sativa). Plant Sci., 161, 943-952.

116. Legocka J., Zaichert J. (1999) Role of spermidine in the stabilization of apoprotein of the light-harvesting chlorophyll a/b-protein complex of Photosystem II during leaf senescence process. Acta Physiologia Plantarum, 21, 127-137.

117. Li Z.Y., Chen S.Y. (2000) Differential accumulation of the S-adenosylmethionine decarboxylase transcript in rice seedlings in response to salt and drought stresses. Theor Appl Genet., 100, 782-788.

118. Lin C.C. and Као C.H. (1995) Levels of endogenous polyamines and NaCl-inhibited growth of rice seedlings. Plant Growth Regul., 17, 15-20.

119. Lu C., Vonshak A. (2002) Effects of salinity stress on photosystem II function in cyanobacterial Spirulina platensis cells. Physiol. Plant., 114, 405-413.

120. Liitz C., Navakoudis E., Seidlitz H.K., Kotzabasis K. (2005) Simulated solar irradiation with enhanced UV-B adjust plastid- and thylakoid-associated polyamine changes for UV-B protection. Biochim. Biophys. Acta, 1710, 24-33.

121. M'rah S., Ouerghi Z., Berthomieu C., Havaux M., Jungas C., Hajji M., Grignond C., Lachaal M. (2006) Effects of NaCl on the growth, ion accumulation and photosynthetic parameters of Thellungiella halophila. Journal of Plant Physiology, 163,1022-1031.

122. Maehly A.C. & Chance B. (1954) The assay of catalases and peroxidases. In: Methods of Biochemical Analysis (Glick, D., ed.), Interscience, New York, 1, 357-408.

123. Malmberg R.L. and Rose D.J. (1987) Biochemical genetics of resistance to MGBG in tobacco: Mutants that alter SAM decarboxylases or polyamine ratios and floral morphology. Mol Gen Genet., 207, 9-14.

124. Martin-Tanguy J. (2001) Metabolism and function of polyamines in plants: Recent development (new approaches). Plant Growth Regul, 34, 135-148.

125. Martin-Tanguy J. (1985) The occurrence and possible function of hy-droxy-cinnamoyl acid amides in plants. Plant Growth Regul., 3, 383-399.

126. Masgrau C., Altabella Т., Farras R., Flores D., Thompson A.J., Bes-ford R.T. and Tiburcio A.F. (1997) Inducible overexpression of oat arginine decarboxylase in transgenic tobacco plants. Plant J., 11, 465-473.

127. Mazza C.A., Boccalandro H.E., Giordano C.V., Batista D., Scopel A.L., Ballare C.L. (2000) Functional significance and induction by solar radiation of ultraviolet-absorbing sunscreens in field-grown soybean crops. Plant Physiol., 122, 117-125.

128. Mehta R.A., Cassol Т., Li N., Ali N., Handa A.K. and Mattoo A.K.2002) Engineered polyamine accumulation in tomato enhances phytonutrient content, juice quality and vine life. Nat Biotech., 20, 613-618.

129. Michael A. J., Furze J.M., Rhodes M.J.C., Burtin D. (1996) Molecular cloning and functional identification of a plant ornithine decarboxylase. cDNA. Biochem J, 314, 241-248.

130. Milton K.W., Tabor H. and Tabor C.W. (1990) Paraquat toxicity is increased in E. coli defective in the synthesis of polyamines. Proc Natl Acad Sci USA, 87, 2851-2855.

131. Mirza J.I. and Iqbal M. (1997) Spermine-resistant mutants of Arabidopsis thaliana with developmental abnormalities. Plant Growth Regul., 22, 151-156.

132. Mittler R., Vanderauwera S., Gollery M., Van Breusegem F. (2004) Reactive oxygen gene network of plants. Trends in Plant Science, 9, 490-498.

133. Montague MJ, Koppenbrink JW and Jaworski EG. (1978) Polyamine metabolism in embryogenic cells of Daucus carota. Plant Physiol., 62, 430-433.

134. Mudrik V., Kosobrukhov A., Knyazeva I., Pigulevskaya T. (2003) Changes in the Photosynthetic Characteristics of Plantago major Plants Caused by

135. Soil Drought Stress. Plant Growth Regulation, 40, 1-6.

136. Muhitch M.J., Edwards L.A. and Fletcher J.S. (1983) Influence of diamines and polyamines on the senescence of plant suspension cultures. Plant Cell Rep., 2, 82-84.

137. Munns R. (2005) Genes and salt tolerance: bringing them together. New Phytol., 167, 645-663.

138. Munns R. (1993) Physiological processes limiting plant growth in saline soils: some dogmas and hypotheses. Plant. Cell Environ., 16, 15-24.

139. Navakoudis E., Vrentzou K., Kotzabasis K. (2007) A polyamine- and LHCII protease activity-based mechanism regulates the plasticity and adaptation status of the photosynthetic apparatus. Biochimica et Biophysica Acta, 1767, 261271.

140. Nublat A., Desplans J., Casse F., Berthomieu P. (2001) Sasl, an Arabidopsis mutant overaccumulating sodium in the shoot, shows deficiency in the control of the root radial transport of sodium. Plant Cell, 13, 125-137.

141. Owens S. (2001) Salt of the earth. EMBO Rep., 21, 877-879.

142. Panicot M., Masgrau C., Borrell A., Cordeiro A., Tiburcio A.F. and Altabella T. (2002a) Effects of putrescine accumulation in tobacco transgenic plants with different expression of oat arginine decarboxylases. Physiol Plant., 114, 281-287.

143. Panicot M, Minguet E, Ferrando A, Alcazar R, Blazquez MA, Car-bonell J, Altabella T, Koncz С and Tiburcio AF. (2002b) A polyamine me-tabolon involving aminopropyl transferases complexes in Arabidopsis. Plant Cell, 14,2539-2551.

144. Perez-Amador MA, Leon J, Green PJ and Carbonell J. (2002) Induction of the arginine decarboxylase ADC2 gene provides evidence for the involvement of polyamines in the wound response in Arabidopsis. Plant Physiol, 130, 1454-1463.

145. Pistocchi R. and Bagni N. (1990) Effect of calcium on spermine uptake in carrot cell cultures and protoplasts. J. Plant Physiol., 136, 728-733.

146. Pistocchi R., Keller F., Bagni N., Matile P. (1988) Transport and Subcellular Localization of Polyamines in Carrot Protoplasts and Vacuoles. Plant Physiol, 87, 514-518.

147. Quaite F.E., Sutherland J.C., Sutherland B.M. (1994) Isolation of high molecular weight plant DNA for DNA damage quantitation: relative effects of solar 297 nm UVB 365 nm radiation. Plant Mol. Biol, 24, 475-483.

148. Rajam MV, Dagar S, Waie B, Yadav JS, Kumar PA, Shoeb F and Kum-ria R. Genetic engineering of polyamine and carbohydrate metabolism for osmotic stress tolerance in higher plants. J Biosci. 23:473-482, 1998.

149. Rajam MV. Polyamines. In: Prassed MNV, editor. Ecophysiology. Toronto: Wiley; 1997. p. 343-74.

150. Reggiani R, Giussani P, Bertani A. Relationship between the accumulation of putrescine and the tolerance to oxygen-deficient stress in Gramineae seedlings. Plant Cell Physiol. 1990; 31:489^194.

151. Ries G., Heller W., Puchta H., Sandermann H., Seldlitz H., Hohn B. Elevated UV-B radiation reduces genome stability in plants // Nature. 2000. - 406. -P. 98-101.

152. Roussos P.A., Pontikis C.A. (2007) Changes of free, soluble conjugated and bound polyamine titers of jojoba explants under sodium chloride salinity in vitro. Journal of Plant Physiology, 164, 895-903.

153. Rowland F. (2006) Review. Stratospheric ozone depletion. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biology Sciences 361, 769-790.

154. Roy M. and Wu R. (2001) Arginine decarboxylase transgene expression and analysis of environmental stress tolerance in transgenic rice. Plant Sci., 160, 869-875.

155. Roy P., Niyogi K., SenGupta D.N., Ghosh B. (2005) Spermidine treatment to rice seedlings recovers salinity stress induced damage of plasma membrane and PM-bound H+-ATPase in salt-tolerant and salt-sensitive rice cultivars. Plant Sci., 168, 583-591.

156. Sahi C., Singh A., Blumwald E. and Grover A. (2006) Beyond osmo-lytes and transporters: novel plant salt-stress tolerance-related genes'from transcriptional profiling data. Physiologia Plantarum, 127, 1-9.

157. Samuelsen A.B. (2000) The traditional uses, chemical constituents and biological activities of Plantago major L. A review. Journal of Ethnopharmacol-ogy,l\,\-2\. v

158. Sancar A., Lindsay-Boltz L.A., Unsal-Kacmaz K., Linn S. (2004) Molecular mechanisms of DNA repair and the DNA damage checkpoints. Annu. Rev. Biochem., 73, 39-85.

159. Sanders D. (2000) The salty tale of Arabidopsis. Curr. Biol, 10, R486-R488.

160. Scoccianti V., Torrigiani P., Bagni N. (1991) Occurence of Diamine Oxidase Activity in Protoplasts and Isolated Mitochondria of Helianthus tuberosus Tuber. J. Plant Physiol, 138, 752-756.

161. Sebela M., Radova A., Angelini R., Tavladoraki P., Frebort I., Pec P. (2001) FAD-containing polyamine oxidase: a timely challenge for researchers in biochemistry and physiology of plants. Plant Sci., 160, 197-207.

162. Sfichi L., Ioannidis N., Kotzabasis K. (2004) Thylakoid-associatedpolyamines adjust the UV-B sensitivity of the photosynthetic apparatus by means of light-harvesting complex II changes. Photochem. Photobiol., B80,499-506.

163. Shevyakova N.I., Rakitin V.Yu., Duong D.B., Sadomov N.G., Kuznetsov VI.V. (2001) Heat schok-induced cadavarine accumulation and translocation throughot the plant. Plant Science, 161, 1125-1133.

164. Shiozaki S., Ogata Т., & Horiuchi S. (2000) Endogenous polyamines in the pericarp and seed of grape berry during development and ripening. Scientia Horticulturae, 83,33-41.

165. Sihna R.P., Hader D.-P. (2002) UV-induced damage and repair: a review. Photochem. Photobiol. Sci., 1, 225-236.

166. Slocum R.D. and Galston A.W. (1985) Changes in polyamine biosynthesis associated with post-fertilization growth and development in tobacco ovary tissue. Plant Physiol., 79, 336-343.

167. Slocum R.D. (1991a) Polyamine biosynthesis in plants. In: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum R.D. and Flores H.E. (Ed). CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 22-40.

168. Slocum R.D. (1991b) Tissue and subcellular localisation of polyamines and enzymes of polyamine metabolism. In: Biochemistiy and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum R.D. and Flores H.E. (Ed). CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 93-103.

169. Smith T.A. and Marshall J.H.A. (1988) The di and polyamine oxidases of plants. In: Progress in Polyamine Research (Advances in Experimental Biology and Medicine, 250) Plenum Press, New York, 573-587.

170. Soyka S. and Heyer A.G. (1999) Arabidopsis knockout mutation of ADC2 gene reveals inducibility by osmotic stress. FEBSLett., 458, 219-223.

171. Stapleton A.E., Valbot V. (1994) Flavonoides can protect maize DNAfrom the induction of ultraviolet-radiation damage. Plant Physiol, 105, 881-889.

172. Sung H.I., Liu L.F. and Као C.H. (1995a) The decrease in polyamine levels is not associated with growth inhibition in suspension-cultured rice cells under nitrogen deficiency. Biol Plant., 37, 213-217.

173. Suttle J.C. (1981) Effect of polyamines on ethylene production. Phyto-chemistry, 20, 1477-1480.

174. Tabor C.W. and Tabor H. (1984) Polyamines. Annual Rev. Biochem., 53, 749-790.

175. Takahashi Y., Uehara Y., Berberich Т., Ito A., Saitoh H., Miyazaki A., Terauchi R., Kusano T. (2004b). Plant J, 40, 586-595.

176. Takeuchi A., Yamaguchi Т., Hidema J., Strid A., Kumagai T. (2002) Changes in synthesis and degradation of Rubisco and LHCII with leaf age in rice (Oryza sativa L.) growing under supplementary UV-B radiation. Plant, Cell & Environment, 25, 695-706.

177. Tassoni A., Fornale S., Bagni N. (2003) Putative ODC activity in Arabidopsis thaliana: inhibition and intracellular localization, Plant Physiol Biochem., 41, 871-875.

178. Tassoni A., Germana M.A., Bagni N. (2004) Free and conjugated polyamine content in Citrus sinensis Osbeck, cultivar Brasiliano N.L. 92, a Navel orange, at different maturation stages. Food Chemistry, 87, 537-541.

179. Teramura A.H., Sullivan J.H. (1994) Effects of UV-B radiation on photosynthesis and growth of terrestrial plants. Photosynth. Res., 39, 463-473.

180. Tester M. and Davenport R. (2003) Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants. Ann. Bot., 91, 503-527.

181. Tiburcio A.F., Altabella T. and Masgrau C. Polyamines. In: New Developments in Plant Hormone Research. Bisseling T and Schell J (Ed). Springer-Verlag, New York. 2002.

182. Tiburcio A.F., Besford R.T., Capell Т., Borell A., Testillano P.S., Risueno M.C. (1994) Mechanisms of polyamine action during senescence responses induced by osmotic stress. Journal of Experimental Botany, 45, 17891800.

183. Tiburcio A.F., Kaur-Sawhney R. and Galston A.W. Polyamine metabolism. In: Intermedatory Nitrogen Metabolism. 16, The Biochemistry of Plants. Miflin BJ. and Lea PJ (Ed). Academic Press. 283-325, 1990.

184. Til H.P., Falke H.E., Prinsen M.K. & Willems M.I. (1997) Acute and subacute toxicity of tyramine, spermidine, spermine, putrescine and cadavertine in rats. Food and Chemical Toxicology, 35, 337-348.

185. Torrigiani P., Serafini-Fracassini D., Biondi S. and Bagni N. (1986) Evidence for the subcellular localization of polyamines and their biosynthetic enzymes in plant cells. J Plant Physiol, 124, 23-29.

186. Tuteja N., Singh B.M., Misra M.C., Bhala P.L., Tuteja R. (2001) Molecular mechanisms of DNA damage and repair: progress in plants. Crit. Rev. Bio-chem. Mol. Biol, 36, 337-397.r r

187. Vicente O., Boscaiu M., Naranjo M.A., Esterelles E., Belles J.M., Soriano P. (2004) Responses to Salt Stress in the Halophyte Plantago crassifolia (Plantaginaceae). Journal of Arid Environments, 58, 463-481.

188. Volkov V. and Amtmann A. (2006) Thellungiella halophila, a salt-tolerant relative of Arabidopsis thaliana, has specific root ion-channel features supporting K+/Na+ homeostasis under salinity stress. The Plant Journal, 48, 342353.

189. Walden R., Cordeiro A. and Tiburcio A.F. (1997) Polyamines: Small molecules triggering pathways in plant growth and development. Plant Physiol., 113, 1009-1013.

190. Watanabe К, Tanaka T, Hotta Y, Kuramochi H, Takeuchi Y. (2000) Improving salt tolerance of cotton seedlings with 5-aminolevulinic acid. Plant Growth Regul., 32, 99-103.

191. Waterworth W.M., Jiang Q., West C.E., Nikaido M., Bray C.M.2002) Characterization of Arabidopsis photolyase enzymes and analysis of their role in protection from ultraviolet-B radiation. J. Exp. Bot., 53, 1005-1015.

192. Watson M.B., Malmberg R.L. (1996) Regulation of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. arginine decarboxylase by potassium deficiency stress. Plant Physiol., Ill, 1077-1083.

193. Watson M.B., Yu W., Galloway G., Malmberg R.L. (1997) Isolation and characterization of a second arginine decarboxylase cDNA from Arabidopsis (Accession No. AF009647), Plant Physiol., 114, 1569.

194. Willadino L., Camara Т., Boget N., Claparols I., Santos M., Torne

195. J.M. (1996) Polyamine and free amino acid variations in NaCl-treated embryo-genic maize callus from sensitive and resistant cultivars. J Plant Physiol., 149, 179-185.

196. Williams-Ashman H.G. and Schenone A. (1972) Methyl-glyoxyl-bis (guanylhydrazone) as a potent inhibitor of mammalian and yeast S-adenosylmethionine. Biochem Biophys Res Commun., 46, 288-295.

197. Willmer C., Fricker M. Stomata, second ed., Chapman & Hall, London, 1996.

198. Xia J., Li Y., Zou D. (2004) Effects of salinity stress on PSII in Ulva lactuca as probed by chlorophyll fluorescence measurements, Aquat. Bot. ,,80, 129137.

199. Xiong L., Zhu J.K. (2002) Salt tolerance, in: E.M. Meyerowitz, C.R. Somerville (Eds.), The Arabidopsis Book, American Society of Plant Biologists, Rockville, MD, USA, 1-22.

200. Yamaguchi K, Takahashi Y, Berberich T, Imai A, Miyazaki A, Takaha-shi T, Michael A, Kusano T (2006) FEBS Lett 580:6783-6788.

201. Yamaguchi K., Takahashi Y., Berberich Т., Imai A., Takahashi Т., Michael A., Kusano T. (2007) A protective role for the polyamine spermine against drought stress in Arabidopsis. Biochemical and Biophysical Research Communications, 352, 486-490.

202. Yamaguchi Т., Blumwald E. (2005) Developing salt-tolerant crop plants: challenges and opportunities. Trends Plant. Sci., 10, 615-620.

203. Young N.D. and Gals ton A.W. (1983) Are polyamines transported in etiolated peas? Plant Physiol., 73, 912-914.

204. Zacchini M, Marotta A, de Agazio M. (1997) Tolerance to salt stress in maize callus lines with different polyamine content. Plant Cell Rep., 17, 119-122.

205. Zapata P.J., Serrano M., Pretel M.T., Amoros A., Botella M.A.2003) Changes in ethylene and polyamine profiles of seedlings of nine cultivars of Lactuca sativa L. in response to salt stress during germination. Plant Sci., 164, 557-563.

206. Zhu J.-K. (2000) Genetic analysis of plant salt tolerance using Arabidopsis. Plant Physiol., 124, 941-948.

207. Zhu J.-K. (2001) Plant salt tolerance. TRENDS in Plant Science, 6, 6671.

208. Zinser C., Seidlitz H.K., Welzl G., Sandermann H., Heller W., Ernst

209. D., Rau W. (2007) Transcriptional profiling of summer wheat grown under different realistic UV-B irradiation regimes. Journal of Plant Physiology, 164, 913-922.

Информация о работе

Иванов, Юрий Валерьевич
кандидата биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.12

Диссертация

Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы