ВЛИЯНИЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ НА ХОЛОДОУСТОЙЧИВОСТЬ ПРОРОСТКОВ ОГУРЦА

Анна Анатольевна Фенько, Наталья Сергеевна Репкина, Вера Викторовна Таланова, Anna Fenko, Natalia Repkina, Vera Talanova

Аннотация


Изучено влияние салициловой кислоты (СК) на устойчивость проростков огурца (Cucumis sativus L.) к действию низкой повреждающей (4 ºС) и закаливающей (12 ºС)  температур. Установлено, что предобработка СК в концентрациях 50 и 100 мкМ снижает выход электролитов из клеток листьев проростков как при действии температуры 4, так и 12 ºС. Кроме того, экзогенная СК и при обычной температуре (22 ºС), и в условиях низкой повреждающей (4 ºС) и закаливающей (12 ºС) температур снижала уровень конечного продукта перекисного окисления липидов – малонового диальдегида (МДА), а также способствовала накоплению в семядольных листьях свободного пролина. Полученные данные свидетельствуют о способности СК активизировать процессы, направленные на повышение холодоустойчивости растений огурца. 


Ключевые слова


Cucumis sativus L.; низкая закаливающая и повреждающая температура; салициловая кислота; холодоустойчивость

Полный текст:

PDF

Литература


Абилова Г. А. Участие салициловой кислоты в системе антиоксидантной защиты у тритикале при действии ZnSO4 // Вестник Дагестанского государственного университета. 2013. Вып. 1. С. 124–127.

Абилова Г. А. Салициловая кислота как возможный фактор повышения устойчивости растений огурца к окислительному стрессу, вызванному засолением среды // Вестник Дагестанского государственного университета. 2011. Вып. 1. С. 103–106.

Белозерова Н. С., Баик А. С., Буцанец П. А., Кузнецов В. В., Шугаев А. Г., Пожидаева Е. С. Влияние салициловой кислоты на альтернативный путь дыхания люпина желтого // Физиология растений. 2014. Т. 61, № 1. С. 43–52. doi:10.7868/S0015330314010023.

Белых Ю. В., Кириллова Н. В., Спасенков А. И. Влияние салициловой кислоты на антиоксидантную и прооксидантную активности в растительных клетках // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2009. Сер. 3, Вып. 2. С. 145–151.

Васюкова Н. И., Озерецковская О. Л. Индуцированная устойчивость растений и салициловая кислота // Прикл. биохимия и микробиология. 2007. Т. 43, № 4. С. 405–411.

Гришенкова Н. Н., Лукаткин А. С. Определение устойчивости растительных тканей к абиотическим стрессам с использованием кондуктометрического метода // Поволжский экологический журнал. 2005. № 1. С. 3–11.

Кирчихина Н. А., Князева А. А., Емельянов В. В., Чиркова Т. В. Влияние фитогормонов на перекисное окисление липидов в проростках пшеницы и риса в пост-аноксический период // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2005. Сер. 3, Вып. 2. С. 126–131.

Колупаев Ю. Е., Ястреб Т. О. Стресс-протекторные эффекты салициловой кислоты и её структурных аналогов // Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45, № 2. С. 113–126.

Маевская С. Н., Николаева М. К. Реакция антиоксидантной и осмопротекторной систем проростков пшеницы на засуху и регидратацию // Физиология растений. 2013. Т. 60, № 3. С. 351–359. doi:10.7868/S0015330313030081.

Масленникова Д. Р., Фатхутдинова Р. А., Безрукова М. В., Аллагулова Ч. Р., Ключникова Е. О., Шакирова Ф. М. Механизмы протекторного действия салициловой кислоты на растения пшеницы в условиях кадмиевого стресса // Агрохимия, 2013. № 3. С. 72–79.

Махдавиан К., Горбанли М., Калантари Х. М. Влияние салициловой кислоты на формирование окислительного стресса, индуцированного УФ-светом в листьях перца // Физиология растений. 2008. Т. 55, № 4. С. 62—623.

Медведев С. С. Физиология растений: учебник. СПб: БХВ-Петербург, 2013. 512 с.

Молодченкова О. О. Предполагаемые функции салициловой кислоты в растениях // Физиология и биохимия культурных растений. 2001. Т. 3, № 6. С. 463–473.

Павлова Е. Л., Рихванов Е. Г., Таусон Е. Л., Варакина Н. Н., Гамбург К. З., Русалаева Т. М., Боровский Г. Б., Войников В. К. Влияние салициловой кислоты на развитие индуцированной термотолерантности и индукцию синтеза БТШ в культуре клеток Arabidopsis thaliana // Физиология растений. 2009. Т. 56, № 1. С. 78–84.

Пестова Е. Л. Влияние салициловой кислоты на состояние перекисного гомеостаза растений гороха при предадаптации к тепловому шоку: автореф. дис. ...канд. биол. наук. Нижний Новгород, 2007. 23 с.

Приходько Н. В. Изменение проницаемости клеточных мембран как общее звено механизмов неспецифической реакции растений на внешние воздействия // Физиология и биохимия культурных растений. 1977. Т. 9, № 3. С. 301–309.

Рахманкулова З. Ф., Федяев В. В., Рахматуллина С. Р., Иванов С. П., Гильванова И. Р., Усманов И. Ю. Влияние предпосевной обработки семян пшеницы салициловой кислотой на ее эндогенное содержание, активность дыхательных путей и антиоксидантный баланс растений // Физиология растений. 2010. Т. 57, № 6. С. 835–840.

Сахабутдинова А. Р. Регуляция салициловой кислотой устойчивости пшеницы к стрессовым факторам: автореф. дис. ...канд. биол. наук Уфа, 2002. 25 с.

Сахабутдинова А. Р., Фатхутдинова Д. МР., Шакирова Ф. М. Влияние салициловой кислоты на активность антиоксидантных ферментов у пшеницы в условиях засоления // Прикл. биохимия и микробиология. 2004. Т. 40, № 5. С. 579–583.

Сошинкова Т. Н., Радюкина Н. Л., Королькова Д. В., Носов А. В. Пролин и функционирование антиоксидантной системы растений и культивируемых клеток Thellungiella salsuginea при окислительном стрессе // Физиология растений. 2013. Т. 60, №1. С. 47–60. doi:10.7868/S0015330313010090.

Тарчевский И. А., Яковлева В. Г., Егорова А. М. Салицилат-индуцированная модификация протеомов у растений (обзор) // Прикл. биохимия и микробиология. 2010. Т. 46, № 3. С. 263–275.

Титов А. Ф., Таланова В. В. Устойчивость растений и фитогормоны. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2009. 206 с.

Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа: Гилем, 2001. 160 c.

Шакирова Ф. М., Безрукова М. В. Индукция салициловой кислотой устойчивости пшеницы к засолению среды // Изв. РАН Сер. Биол. 1997. №2. С. 149–153.

Шаркаева Э. Ш. Анатомические и физиологические изменения теплолюбивых растений при различной интенсивности охлаждения: автореф. дис. ...канд. биол. наук. Саранск, 2001. 20 с.

Alvarez M. E. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease resistance // Plant Mol. Biol. 2000. V. 44. P. 429–442.

Bates L. S., Waldren R. P., Teare I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies // Plant and Soil. 1973. Vol. 39, N 1. P. 205–207.

Chao Y. Y, Chen C. Y., Huang W. D., Kao C. H. Salicylic acid-mediated hydrogen peroxide accumulation and protection against Cd toxity in rice leaves // Plant and Soil. 2010. Vol. 329. P. 327–337. doi:10.1007/s11104-009-0161-4.

Janda Т., Szalai G., Tari I., Paldi E. Hydroponic treatment with salicylic acid decreases the effects of chilling injury in maize (Zea mays L.) plants // Planta. 1999. V. 208. P. 175–180.

Jayakannan M., Bose J., Babourina O., Rengel Z., Shabala S. Salicylic acid in plant salinity stress signaling and tolerance // Plant Growth Regul. 2015. V. 76. P. 25–40. doi:10.1007/s10725-015-0028-z.

Kang G., Li G., Guo T. Molecular mechanism of salicylic acid-induced abiotic stress tolerance in higher plants // Acta Physiol Plant. 2014. V. 36. P. 2287–2297. doi:10.1007/s11738-014-1603-z.

Lei T., Feng H., Sun X., Dai Q. L.. Zhang F., Liang H. G., Lin H. H. The alternative pathway in cucumber seedlings under low temperature stress was enhanced by salicylic acid // Plant Growth Regul. 2010. V. 60. P. 35–42. doi:10.1007/s10725-009-9416-6.

Mishra A., Choudhuri M. A. Effect of salicylic acid on heavy metal-induced membrane deterioration mediated by lipoxygenase in rice // Biol. Plant. 1999. V. 42, N.3. P. 409–415.

Simon E. W. Phospholipids and plant membrane permeability // New Phytol. 1974. V.73, N 3. P. 377–420.

Rejeb K. B., Abdelly C., Savoure A. How reactive oxygen species and praline face stress together // Plant Physiol. and Biochem. 2014. V. 80. P. 278–284.

Sing I., Shah K. Evidences for suppression of cadmium induced oxidative stress in presence of sulphosalicylic acid in rice seedlings // Plant Growth Regul. 2015. V. 76. P. 99–110. doi:10.1007/s10725-015-0023-4.

Verburggen N., Hermans C. Proline accumulation in plants: a rewiew // Amino acid. 2008. V. 35. P. 753–759. doi:10.1007/s00726-008-0061-6.

REFERENCES in ENGLISH

Abilova G. A. Uchastie salitsilovoi kisloty v sisteme antioksidantnoi zashchity u tritikale pri deistvii ZnSO4 [Participation of salicylic acid in the antioxidant defense system in triticale by the action of ZnSO4]. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. Vyp. 1. S. 124–127.

Abilova G. A. Salitsilovaya kislota kak vozmozhnyi faktor povysheniya ustoichivosti rastenii ogurtsa k okislitel'nomu stressu, vyzvannomu zasoleniem sredy [Salicylic acid as a possible factor in increasing the stability of cucumber plants to oxidative stress caused by salinity of environment]. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2011. Vyp. 1. S. 103–106.

Belozerova N. S., Baik A. S., Butsanets P. A., Kuznetsov V. V., Shugaev A. G., Pozhidaeva E. S. Vliyanie salitsilovoi kisloty na al'ternativnyi put' dykhaniya lyupina zheltogo [Effect of salicylic acid on the alternative pathway respiration of yellow lupine]. Fiziologiya rastenii. 2014. T. 61, № 1. S. 43–52. doi: 10.7868/S0015330314010023.

Belykh Yu. V., Kirillova N. V., Spasenkov A. I. Vliyanie salitsilovoi kisloty na antioksidantnuyu i prooksidantnuyu aktivnosti v rastitel'nykh kletkakh [Effect of salicylic acid on the antioxidant and pro-oxidant activity in plant cells]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. 2009. Ser. 3, Vyp. 2. S. 145–151.

Vasyukova N. I., Ozeretskovskaya O. L. Indutsirovannaya ustoichivost' rastenii i salitsilovaya kislota [Induced plant resistance and salicylic acid]. Prikl. biokhimiya i mikrobiologiya. 2007. T. 43, № 4. S. 405–411.

Grishenkova N. N., Lukatkin A. S. Opredelenie ustoichivosti rastitel'nykh tkanei k abioticheskim stressam s ispol'zovaniem konduktometricheskogo metoda [Determination of the resistance of plant tissues to abiotic stresses using conductometric method]. Povolzhskii ekologicheskii zhurnal. 2005. № 1. S. 3–11.

Kirchikhina N. A., Knyazeva A. A., Emel'yanov V. V., Chirkova T. V. Vliyanie fitogormnovo na perekisnoe okislenie lipidov v prorostkakh pshenitsy i risa v post-anoksicheskii period [Effect of plant hormones on lipid peroxidation in wheat and rice seedlings in the post-anoxic period]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. 2005. Ser. 3, Vyp. 2. S. 126–131.

Kolupaev Yu. E., Yastreb T. O. Stress-protektornye effekty salitsilovoi kisloty i ee strukturnykh analogov [Stress-protective effect of salicylic acid and its structural analogues]. Fiziologiya i biokhimiya kul't. rastenii. 2013. T. 45, № 2. S. 113–126.

Maevskaya S. N., Nikolaeva M. K. Reaktsiya antioksidantnoi i osmoprotektornoi sistem prorostkov pshenitsy na zasukhu i regidratatsiyu [The reaction of the antioxidant and osmoprotective systems of wheat seedlings to drought and rehydration]. Fiziologiya rastenii. 2013. T. 60, № 3. S. 351–359. doi: 10.7868/S0015330313030081.

Maslennikova D. R., Fatkhutdinova R. A., Bezrukova M. V., Allagulova Ch. R., Klyuchnikova E. O., Shakirova F. M. Mekhanizmy protektornogo deistviya salitsilovoi kisloty na rasteniya pshenitsy v usloviyakh kadmievogo stressa [The mechanisms of the protective effect of salicylic acid on wheat plants under stress cadmium]. Agrokhimiya, 2013. № 3, S. 72–79.

Makhdavian K., Gorbanli M., Kalantari Kh. M. Vliyanie salitsilovoi kisloty na formirovanie okislitel'nogo stressa, indutsirovannogo UF-svetom v list'yakh pertsa [Effect of salicylic acid on the formation of the oxidative stress induced by UV-light in pepper leaves]. Fiziologiya rastenii. 2008. T. 55, № 4. S. 62—623.

Medvedev S. S. Fiziologiya rastenii: uchebnik [Plant physiology: a tutorial]. SPb: BKhV-Peterburg, 2013. 512 s.

Molodchenkova O. O. Predpolagaemye funktsii salitsilovoi kisloty v rasteniyakh [Estimated function of salicylic acid in plants]. Fiziologiya i biokhimiya kul'turnykh rastenii. 2001. T. 3, № 6. S. 463–473.

Pavlova E. L., Rikhvanov E. G., Tauson E. L., Varakina N. N., Gamburg K. Z., Rusalaeva T. M., Borovskii G. B., Voinikov V. K. Vliyanie salitsilovoi kisloty na razvitie indutsirovannoi termotolerantnosti i induktsiyu sinteza BTSh v kul'ture kletok Arabidopsis thaliana [Effect of salicylic acid on the development of tolerance induced thermal and induction of HSP synthesis in cell culture Arabidopsis thaliana]. Fiziologiya rastenii. 2009. T. 56, № 1. S. 78–84.

Pestova E. L. Vliyanie salitsilovoi kisloty na sostoyanie perekisnogo gomeostaza rastenii gorokha pri predadaptatsii k teplovomu shoku [Effect of salicylic acid on the state of peroxide homeostasis pea plants with predadaptation to thermal shock]: avtoref. dis. ...kand. biol. nauk. Nizhnii Novgorod, 2007. 23 s.

Prikhod'ko N. V. Izmenenie pronitsaemosti kletochnykh membran kak obshchee zveno mekhanizmov nespetsificheskoi reaktsii rastenii na vneshnie vozdeistviya [Changes in the permeability of cell membranes as a common link nonspecific mechanisms of plant response to external influences]. Fiziologiya i biokhimiya kul'turnykh rastenii. 1977. T. 9, №. 3. S. 301–309.

Rakhmankulova Z. F., Fedyaev V. V., Rakhmatullina S. R., Ivanov S. P., Gil'vanova I. R., Usmanov I. Yu. Vliyanie predposevnoi obrabotki semyan pshenitsy salitsilovoi kislotoi na ee endogennoe soderzhanie, aktivnost' dykhatel'nykh putei i antioksidantnyi balans rastenii [Effect of pre-sowing treatment of wheat of salicylic acid on its endogenous content, activity of the respiratory tract and antioxidant balance of plant].

Fiziologiya rastenii. 2010. T. 57, № 6. S. 835–840.

Sakhabutdinova A. R. Regulyatsiya salitsilovoi kislotoi ustoichivosti pshenitsy k stressovym faktoram [Regulation of salicylic acid of wheat resistance to stress factors]: avtoref. dis. ...kand. biol. nauk Ufa, 2002. 25 s.

Sakhabutdinova A. R., Fatkhutdinova D. MR., Shakirova F. M. Vliyanie salitsilovoi kisloty na aktivnost' antioksidantnykh fermentov u pshenitsy v usloviyakh zasoleniya [Effect of salicylic acid on the activity of antioxidant enzymes in wheat in saline conditions]. Prikl. biokhimiya i mikrobiologiya. 2004. T. 40, № 5. S. 579–583.

Soshinkova T. N., Radyukina N. L., Korol'kova D. V., Nosov A. V. Prolin i funktsionirovanie antioksidantnoi sistemy rastenii i kul'tiviruemykh kletok Thellungiella salsuginea pri okislitel'nom stresse [Proline and functioning of the antioxidant system of plants and cultured cells of Thellungiella salsuginea under oxidative stress]. Fiziologiya rastenii. 2013. T. 60, №1. S. 47–60. doi: 10.7868/S0015330313010090.

Tarchevskii I. A., Yakovleva V. G., Egorova A. M. Salitsilat-indutsirovannaya modifikatsiya protemov u rastenii (obzor) [Salicylate-induced modification of proteins in plants (review)]. Prikl. biokhimiya i mikrobiologiya. 2010. T. 46, № 3. S. 263–275.

Titov A. F., Talanova V. V. Ustoichivost' rastenii i fitogormony [Resistance of plants and plant hormones]. Petrozavodsk: KarNTs RAN, 2009. 206 s.

Shakirova F. M. Nespetsificheskaya ustoichivost' rastenii k stressovym faktoram i ee regulyatsiya [Non-specific resistance of plants to stress factors and its regulation]. Ufa: Gilem, 2001.160 s.

Shakirova F. M., Bezrukova M. V. Induktsiya salitsilovoi kislotoi ustoichivosti pshenitsy k zasoleniyu sredy [Salicylic acid induction of wheat resistance to salinity]. Izv. RAN Ser. Biol. 1997. №2. S. 149–153.

Sharkaeva E. Sh. Anatomicheskie i fiziologicheskie izmeneniya teplolyubivykh rastenii pri razlichnoi intensivnosti okhlazhdeniya [Anatomical and physiological changes in heat-loving plants at different intensity of cooling]: avtoref. dis. ...kand. biol. nauk. Saransk, 2001. 20 s.

Alvarez M. E. Salicylic acid in the machinery of hypersensitive cell death and disease resistance // Plant Mol. Biol. 2000. V. 44. P. 429–442.

Bates L. S., Waldren R. P., Teare I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies // Plant and Soil. 1973. Vol. 39, N 1. P. 205–207.

Chao Y. Y, Chen C. Y., Huang W. D., Kao C. H. Salicylic acid-mediated hydrogen peroxide accumulation and protection against Cd toxity in rice leaves // Plant and Soil. 2010. Vol. 329. P. 327–337. doi:10.1007/s11104-009-0161-4.

Janda Т., Szalai G., Tari I., Paldi E. Hydroponic treatment with salicylic acid decreases the effects of chilling injury in maize (Zea mays L.) plants // Planta. 1999. V. 208. P. 175–180.

Jayakannan M., Bose J., Babourina O., Rengel Z., Shabala S. Salicylic acid in plant salinity stress signaling and tolerance // Plant Growth Regul. 2015. V. 76. P. 25–40. doi:10.1007/s10725-015-0028-z.

Kang G., Li G., Guo T. Molecular mechanism of salicylic acid-induced abiotic stress tolerance in higher plants // Acta Physiol Plant. 2014. V. 36. P. 2287–2297. doi: 10.1007/s11738-014-1603-z.

Lei T., Feng H., Sun X., Dai Q. L.. Zhang F., Liang H. G., Lin H. H. The alternative pathway in cucumber seedlings under low temperature stress was enhanced by salicylic acid // Plant Growth Regul. 2010. V. 60. P. 35–42. doi:10.1007/s10725-009-9416-6.

Mishra A., Choudhuri M. A. Effect of salicylic acid on heavy metal-induced membrane deterioration mediated by lipoxygenase in rice // Biol. Plant. 1999. V. 42, N.3. P. 409–415.

Rejeb K. B., Abdelly C., Savoure A. How reactive oxygen species and praline face stress together // Plant Physiol. and Biochem. 2014. V. 80. P. 278–284.

Sing I., Shah K. Evidences for suppression of cadmium induced oxidative stress in presence of sulphosalicylic acid in rice seedlings // Plant Growth Regul. 2015. V. 76. P. 99–110.

doi:10.1007/s10725-015-0023-4.

Simon E. W. Phospholipids and plant membrane permeability // New Phytol. 1974. V.73, N 3. P. 377–420.

Stewart R. R. C., Bewley J. D. Lipid peroxidation associated with accelerated aging of soybean axes // Plant Physiol. 1980. V. 65. P. 245–248.

Verburggen N., Hermans C. Proline accumulation in plants: a rewiew // Amino acid. 2008. V. 35. P. 753–759. doi:10.1007/s00726-008-0061-6.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb188

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019