vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestib-38Research ArticleСтатьиЭкспрессия генов защитных белков митохондрий и активность цитохромоксидазы в проростках ячменя (Hordeum vulgare) при совместном действии низкой температуры и избыточного увлажненияProtective proteins genes expression and mitochondrial cytochrome oxidase activity in barley (Hordeum vulgare) under the combined action of low temperature and excessive moistureДремукИ. А.DremukI. A.irinadremuk@yandex.ruШалыгоН. В.ShalygoN. V.noemail@neicon.ruИнститут биофизики и клеточной инженерии НАН БеларусиBelarus2014070620160298102Copyright © Дремук И.А., Шалыго Н.В., 20162016Дремук И.А., Шалыго Н.В.Dremuk I.A., Shalygo N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/38

Исследовали влияние совместного действия низкотемпературного стресса (НТ) и избыточного увлажнения (ИУ) на уровень экспрессии генов ANT и AOX1, кодирующих АТФ/АДФ-антипортер и альтернативную оксидазу (АО) соответственно, и активность цитохромоксидазы (ЦО) в листьях ячменя. Показано, что совместное действие НТ и ИУ приводит к увеличению уровня экспрессии гена ANT, обусловленному влиянием низкотемпературного стресса. Установлено, что при действии двух стрессовых факторов (НТ+ИУ) уровень экспрессии гена AOX1, ответственного за синтез АО в митохондриях, и активность ЦО проходят через максимум, что связано с преимущественным влиянием НТ и ИУ соответственно. Показано, что в условиях длительного действия НТ+ИУ снижается уровень ампликонов AOX1 и происходит ингибирование активности ЦО, что свидетельствует о нарушении как альтернативного, так и основного цитохромоксидазного дыхательных путей.

The combined action of low temperature and excessive moisture leads to an increase in expression of ANT gene, which encodes the ATP/ADP antiporter and that is due to the influence of low-temperature stress. Under the action of two stress factors (low temperature and excessive moisture) the expression level of the AOX1 gene, responsible for the synthesis of the alternative oxidase in the mitochondria, and the activity of the cytochrome oxidase reaches a maximum, which is due to the primary influence of low temperature and excessive moisture, respectively. Prolonged action of above-mentioned stress factors reduces the level of AOX1 amplicons and inhibits cytochrome oxidase activity that indicates a violation of both the alternative and main (cytochrome oxidase) respiration pathways.

ReferencesSharma A. D., Kaur P. // General Applied Plant Physiol. 2009. Vol. 35. P. 88-92.Sharma A. D., Kaur P. // General Applied Plant Physiol. 2009. Vol. 35. P. 88-92.Wei Li, Chunyan Zhang, Qingtao Lu et al. // Journal of Plant Physiology. 2011. Vol. 168. P. 1743-1752.Wei Li, Chunyan Zhang, Qingtao Lu et al. // Journal of Plant Physiology. 2011. Vol. 168. P. 1743-1752.Pucciariello Ch., Banti V., Pierdomenico P. // Plant Physiol Biochem. 2012. Vol. 59. P. 3-10.Pucciariello Ch., Banti V., Pierdomenico P. // Plant Physiol Biochem. 2012. Vol. 59. P. 3-10.Дремук И. А., Шалыго Н. В. // Весці НАН Беларусі Сер. бiял. навук. 2011. № 4. С. 52-56.Дремук И. А., Шалыго Н. В. // Весці НАН Беларусі Сер. бiял. навук. 2011. № 4. С. 52-56.Кордюм Е. Л., Сытник К. М., Бараненко В. В. и др. Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях. Киев, 2003.Кордюм Е. Л., Сытник К. М., Бараненко В. В. и др. Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях. Киев, 2003.Santis De A., Landi P., Genchi G. // Plant Physiol. 1999. Vol.119. P. 743-754.Santis De A., Landi P., Genchi G. // Plant Physiol. 1999. Vol.119. P. 743-754.Popov V. N., Eprintsev A. T., Maltseva E. V. // Russian Journal of Plant Physiology. 2011. Vol. 58, № 5. P. 914-920.Popov V. N., Eprintsev A. T., Maltseva E. V. // Russian Journal of Plant Physiology. 2011. Vol. 58, № 5. P. 914-920.Скулачев В. П. // Соросов. образоват. журн. 1998. № 8. С. 2-7.Скулачев В. П. // Соросов. образоват. журн. 1998. № 8. С. 2-7.Vianello A., Petrussa E., Macri F. // FEBS Lett. 1994. Vol. 349. P. 407-410.Vianello A., Petrussa E., Macri F. // FEBS Lett. 1994. Vol. 349. P. 407-410.Popov V. N, Markova I. S, Mokhova E. N, Skulachev V. P. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. Vol. 1553. P. 232-237.Popov V. N, Markova I. S, Mokhova E. N, Skulachev V. P. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. Vol. 1553. P. 232-237.Onda Y., Kato Y., Abe Y. et al. // Plant Physiol. 2008. Vol. 146. P. 636-645.Onda Y., Kato Y., Abe Y. et al. // Plant Physiol. 2008. Vol. 146. P. 636-645.Van Aken O., Giraud E., Clifton R., Whelan J. // Physiol. Plant. 2009. Vol. 137. P. 354-361.Van Aken O., Giraud E., Clifton R., Whelan J. // Physiol. Plant. 2009. Vol. 137. P. 354-361.Umbach A. L. // FEBS Lett. 1994. Vol. 348. P. 181-184.Umbach A. L. // FEBS Lett. 1994. Vol. 348. P. 181-184.Чиркова Т. В. Физиологические основы устойчивости растений. СПб., 2002.Чиркова Т. В. Физиологические основы устойчивости растений. СПб., 2002.Geigenberger P., Fernie A. R, Gibon Y. et al. // Biol. Chem. 2000. Vol. 381. P. 723-740.Geigenberger P., Fernie A. R, Gibon Y. et al. // Biol. Chem. 2000. Vol. 381. P. 723-740.Доманская И. Н., Радюк М. С., Будакова Е. А. et al. Технология ДНК-типирования генов устойчивости ячменя к засухе: методические указания. Мн., 2011.Доманская И. Н., Радюк М. С., Будакова Е. А. et al. Технология ДНК-типирования генов устойчивости ячменя к засухе: методические указания. Мн., 2011.Walia H., Wilson C., Wahid A., Condamine P. et al. // Funct. Integr. Genomics. 2006. Vol. 2. P. 143-156.Walia H., Wilson C., Wahid A., Condamine P. et al. // Funct. Integr. Genomics. 2006. Vol. 2. P. 143-156.Ермаков А. И., Арасимович В.В., Ярош Н. П. и др. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987. С. 45-47.Ермаков А. И., Арасимович В.В., Ярош Н. П. и др. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987. С. 45-47.Edmands S., Burton R. S. // Evolution. 1999. Vol. 53, N 6. P. 1972-1978.Edmands S., Burton R. S. // Evolution. 1999. Vol. 53, N 6. P. 1972-1978.Hashimoto H., Nish R., Umeda M. et al. // Plant. Mol. Biol. 1993. Vol. 22. P. 163-164.Hashimoto H., Nish R., Umeda M. et al. // Plant. Mol. Biol. 1993. Vol. 22. P. 163-164.Popov V. N., Markova O. V., Mokhova E. N., Skulachev V. P. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. Vol. 1553. P. 232-237.Popov V. N., Markova O. V., Mokhova E. N., Skulachev V. P. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. Vol. 1553. P. 232-237.Szal B., Jolivet Y., Hasenfratz-Sauder M. P. et al. // Physiologia Plantarum. 2003. Vol. 119. P. 494-502.Szal B., Jolivet Y., Hasenfratz-Sauder M. P. et al. // Physiologia Plantarum. 2003. Vol. 119. P. 494-502.Попов Н. В., Епринцев А. Т., Мальцева Е. В. // Физиол. растен. 2011. Т. 58, № 5. С. 758-765.Попов Н. В., Епринцев А. Т., Мальцева Е. В. // Физиол. растен. 2011. Т. 58, № 5. С. 758-765.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.