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"10.29235/1029-8940-2020-65-2-135-143vestib-661Research ArticleСтатьиВлияние элиситоров бактериального происхождения на функционирование защитной системы рассады картофеля (Solanum Tuberosum L.), зараженной Х-вирусомThe effect of elicitors of bacterial origin on the functioning of the protective system of potato (Solanum Tuberosum L.) seedlings infected with X-virusВязовЕ. В.ViazauY. V.

Вязов Евгений Викторович – канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Yauhen V. Viazau – Ph. D. (Biol.), Senior researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

viazau@yahoo.comКалягаТ. Г.KaliahaT. G.

Каляга Татьяна Геннадьевна – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Tatsiana G. Kaliaha – Junior researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

t_kalyaga@mail.ruФилипчикЕ. А.FilipchikE. A.

Филипчик Елена Александровна – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Elena A. Filipchik – Junior researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

lenafil050494@mail.ruСафоноваО. Ю.SafonovaO. Y.

Сафонова Ольга Юрьевна – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Olga Y. Safonova – Junior researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

olga.safonova.1995@mail.ruГрицА. Н.GritsA. N.

Гриц Александр Николаевич – науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Aleksandr N. Grits – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

alexander196431@yahoo.comКарасеваЕ. Н.KarasiovaE. N.

Карасева Елена Николаевна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Elena N. Karasiova – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

Ledymc_net@mai.ruМакароваТ. Б.MakarovaT. B.

Макарова Татьяна Борисовна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Tatsiana B. Makarova – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

t62makarova@mail.ruОльшаниковаА. Л.OlshanikovaA. L.

Ольшаникова Анна Леонидовна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Anna L. Olshanikova – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

annaolshanikova@mail.ruИнститут биофизики и клеточной инженерии НАН БеларусиInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН БеларусиV. F. Kuprevich Institute of Experimental Botany of the National Academy of Sciences of Belarus202015052020652135143Copyright © Вязов Е.В., Каляга Т.Г., Филипчик Е.А., Сафонова О.Ю., Гриц А.Н., Карасева Е.Н., Макарова Т.Б., Ольшаникова А.Л., 20202020Вязов Е.В., Каляга Т.Г., Филипчик Е.А., Сафонова О.Ю., Гриц А.Н., Карасева Е.Н., Макарова Т.Б., Ольшаникова А.Л.Viazau Y.V., Kaliaha T.G., Filipchik E.A., Safonova O.Y., Grits A.N., Karasiova E.N., Makarova T.B., Olshanikova A.L.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/661

Изучены содержание активных форм кислорода, активность фенольной пероксидазы и уровни экспрессии генов, кодирующих отдельные защитные белки в рассаде картофеля, выращенной на субстрате с добавлением препарата на основе B. subtilis и зараженной Х-вирусом. Установлены уровень накопления активных форм кислорода и индукция компонентов защитной системы в листьях картофеля в присутствии данного препарата при заражении. Выявлено меньшее количество вирусного материала в опытных пробах рассады картофеля по сравнению с не обработанным B. subtilis контролем.

The reactive oxygen species content, the activity of phenolic peroxidase, and the expression levels of genes encoding certain defense proteins were studied in potato seedlings grown on a substrate with the addition of a preparation based on B. subtilis and infected with potato virus Х. The accumulation of reactive oxygen species and the induction of the defense system components in potato leaves treated with this preparation and infected are shown. Less viral material was detected in experimental samples of potato seedlings compared with control untreated with B. subtilis.

Solanum tuberosumкартофельPR-белкииндуцированная устойчивостьХ-вирус картофеляэлиситорызащитная системаактивные формы кислородаSolanum tuberosumpotatoPR proteinsinduced resistancepotato virus Xelicitorsdefense systemreactive oxygen speciesРабота финансирована в рамках Государственной программы Республики Беларусь «Наукоемкие технологии и техника» (мероприятие 34, 2016–2020 гг.).This work was supported by the State Program of the Republic of Belarus “Science-intensive technologies and equipment”, grant 34 (2016–2020).ReferencesЯнчевская, Т. Г. Оптимизация минерального питания растений / Т. Г. Янчевская. – Минск : Беларус. навука, 2014. – 456 с.Yanchevskaya T. G. Optimisation of mineral nutrition of plants. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2014. 456 p. (in Russian).Янчевская, Т. Г. Физиолого-биохимическая оптимизация минерального питания растений / Т. Г. Янчевская. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2018. ‒ 547 с.Yanchevskaya T. G. Physiological and biochemical optimisation of mineral nutrition of plants. S. l., LAP LAMBERT Academic Publishing, 2018. 547 p. (in Russian).Stimulation of cellular mechanisms of potato antivirus resistance by the action of a preparation based on Bacillus subtilis bacteria / Т. G. Yanchevskaya [et al.] // Appl. Biochem. Microbiol. ‒ 2018. ‒ Vol. 54, N 3. ‒ P. 324–330. https://doi.org/10.1134/S0003683818030158Yanchevskaya Т. G., Grits A. N., Kolomiets E. I., Romanovskaya T. V., Yarullina L. G., Ibragimov R. I., Tsvetkov V. O. Stimulation of cellular mechanisms of potato antivirus resistance by the action of a preparation based on Bacillus subtilis bacteria. Applied Biochemistry and Microbiology, 2018, vol. 54, no. 3, pp. 324–330. https://doi.org/10.1134/S0003683818030158Поликсенова, В. Д. Индуцированная устойчивость растений к патогенам и абиотическим стрессовым факторам (на примере томата) / В. Д. Поликсенова // Вестн. БГУ. Сер. 2, Химия. Биология. География. ‒ 2009. ‒ № 1. ‒ С. 48‒60.Poliksenova V. D. Induced resistance of plants to pathogens and abiotic stress factors (on the example of tomato). Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 2, Khimiya. Biologiya. Geografiya [Bulletin of the Belarusian State University. Series 2, Chemistry. Biology. Geography], 2009, no. 1, pp. 48‒60 (in Russian).Choudhary, D. K. Induced systemic resistance (ISR) in plants: mechanism of action / D. K. Choudhary, A. Prakash, B. N. Johri // Indian J. Microbiol. ‒ 2007. ‒ Vol. 47, N 4. ‒ P. 289–297. https://doi.org/10.1007/s12088-007-0054-2Choudhary D. K., Prakash A., Johri B. N. Induced systemic resistance (ISR) in plants: mechanism of action. Indian Journal of Microbiology, 2007, vol. 47, no. 4, pp. 289–297. https://doi.org/10.1007/s12088-007-0054-2Induced Systemic Resistance (ISR) and Fe deficiency responses in dicot plants / F. J. Romera [et al.] // Front. Plant Sci. ‒ 2019. ‒ Vol. 10. ‒ Art. 287. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00287Romera F. J., García M. J., Lucena C., Martínez-Medina A., Aparicio M. A., Ramos J., Alcántara E., Angulo M., Pérez-Vicente R. Induced Systemic Resistance (ISR) and Fe deficiency responses in dicot plants. Frontiers in Plant Science, 2019, vol. 10, art. 287. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00287Salazar, L. F. Potato viruses and their control / L. F. Salazar. ‒ Lima, Peru : Intern. Potato Center (CIP), 1996. ‒ 214 p.Salazar L. F. Potato viruses and their control. Lima, Peru, Intern. Potato Center (CIP), 1996. 214 p.PR-белки как маркеры устойчивости озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) к листовым патогенам / Е. В. Вязов [и др.] // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2019. – Т. 64, № 3. – С. 286–291.Vyazov E. V., Radyuk M. S., Filipchik E. A., Shalygo N. V. PR-proteins as markers of winter wheat (Triticum aestivum L.) resistance to leaf pathogens. Vestsі Natsyyanal’nai akademіі navuk Belarusі. Seryya bіyalagіchnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological series, 2019, vol. 64, no. 3, pp. 286–291 (in Russian).Peroxidases and lignification in relation to the intensity of water-deficit stress in white clover (Trifolium repens L.) / B.-R. Lee [et al.] // J. Exp. Botany. ‒ Vol. 58, N 6. ‒ P. 1271–1279. https://doi.org/10.1093/jxb/erl280Lee B. R., Kim K. Y., Jung W. J., Avice J. C., Ourry A., Kim T. H. Peroxidases and lignification in relation to the intensity of water-deficit stress in white clover (Trifolium repens L.). Journal of Experimental Botany, vol. 58, no. 6, pp. 1271‒1279. https://doi.org/10.1093/jxb/erl280Инокуляция, накопление и идентификация вируса PVY картофеля в тест-растениях Nicotiana tabacum / В. Т. Хасанов [и др.] // Вестн. КАТУ им. С. Сейфуллина. ‒ 2012. ‒ № 4 (75). ‒ С. 31–36.Khasanov V. T., Muranets A. P., Orazbaeva G. K., Bukaev A. A. Inoculation, accumulation and identification of potato PVY virus in Nicotiana tabacum test plants. Vestnik nauki Kazakhskogo agrotekhnicheskogo universiteta im. S. Seifullina = Bulletin of Science of the Kazakh Agro Technical University named after S. Seifullina, 2012, no. 4 (75), pp. 31–36 (in Russian).Crow, J. P. Dichlorodihydrofluorescein and dihydrorhodamine123 are sensitive indicators of peroxynitrite in vitro: implications for intracellular measurement of reactive nitrogen and oxygen species / J. P. Crow // Nitric Oxide. – 1997. – Vol. 1, N 2. – P. 145‒157. https://doi.org/10.1006/niox.1996.0113Crow J. P. Dichlorodihydrofluorescein and dihydrorhodamine123 are sensitive indicators of peroxynitrite in vitro: implications for intracellular measurement of reactive nitrogen and oxygen species. Nitric Oxide, 1997, vol. 1, no. 2, pp. 145‒157. https://doi.org/10.1006/niox.1996.0113A highly sensitive fluorescent micro-assay of H 2 O 2 release from activated human leukocytes using a dihydroxyphenoxazine derivative / J. G. Mohanty [et al.] // J. Immunol. Methods. ‒ 1997. ‒ Vol. 202, N 2. ‒ P. 133–141. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(96)00244-xMohanty J. G., Jaffe J. S., Schulman E. S., Raible D. G. A highly sensitive fluorescent micro-assay of H 2 O 2 release from activated human leukocytes using a dihydroxyphenoxazine derivative. Journal of Immunological Methods, 1997, vol. 202, no. 2, pp. 133–141. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(96)00244-xDifferent responses of tobacco antioxidant enzymes to light and chilling stress / T. Gechev [et al.] // J. Plant Physiol. – 2003. – Vol. 160, N 5. – P. 509–515. https://doi.org/10.1078/0176-1617-00753Gechev T., Willekens H., Van Montagu M., Inzé D., Van Camp W., Toneva V., Minkov I. Different responses of tobacco antioxidant enzymes to light and chilling stress. Journal of Plant Physiology, 2003, vol. 160, no. 5, pp. 509‒515. https://doi.org/10.1078/0176-1617-00753Запрометов, М. Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях / М. Н. Запрометов. – М. : Наука, 1993. – 272 с.Zaprometov M. N. Phenolic compounds: distribution, metabolism and functions in plants. Moscow, Nauka Publ., 1993. 272 p. (in Russian).Bradford, M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. Bradford // Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72, N 1–2. – P. 248‒254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999Bradford M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 1976, vol. 72, no. 1–2, pp. 248‒254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999Технология ДНК-типирования генов устойчивости ячменя к засухе: метод. указания / И. Н. Доманская [и др.]. – Минск : Право и экономика, 2011. – 31 с.Domanskaya I. N., Radyuk M. S., Budakova Е. А., Samovich T. V., Spivak Е. А., Shalygo N. V. DNA typing technology for genes of barley resistance to drought: guidelines. Minsk, Pravo i ekonomika Publ., 2011. 31 p. (in Russian).Пасалари, Х. Экспрессия генов защитного ответа в листьях трансгенного картофеля после обработки глифосатом / Х. Пасалари, А. Н. Евтушенков // Вестн. БГУ. Сер. 2, Химия. Биология. География. ‒ 2016. ‒ № 1. ‒ С. 31–35.Pasalari H., Evtushenkov A. N. PR-genes expression in the lives of transgenic potato plants after glyphosate treatment. Vestnik Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 2, Khimiya. Biologiya. Geografiya [Bulletin of the Belarusian State University. Series 2, Chemistry. Biology. Geography], 2016, no. 1, pp. 31‒35 (in Russian).Инструкция по использованию иммуноферментного диагностического набора для определения вирусов картофеля / Рос. с.-х. акад. НПО по картофелеводству. – М. : Коренево, 2011. – 8 с.Instructions for use of the enzyme-linked immunosorbent assay kit for the determination of potato viruses. Мoscow, Korenevo Publ., 2011. 8 p. (in Russian).Рокицкий, П. Ф. Биологическая статистика: учеб. пособие / П. Ф. Рокицкий. –3-е изд., испр. – Минск : Выш. шк., 1973. – 318 с.Rokitskii P. F. Biological statistics. 3rd ed. Minsk, Vysheishaya shkola Publ., 1973. 318 p. (in Russian).Asada, K. The water-water cycle as alternative photon and electron sinks / K. Asada // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. ‒ 2000. ‒ Vol. 355, N 1402. ‒ P. 1419–1431. https://doi.org/10.1098/rstb.2000.0703Asada K. The water-water cycle as alternative photon and electron sinks. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2000, vol. 355, no. 1402, pp. 1419–1431. https://doi.org/10.1098/rstb.2000.0703

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