Biopolym. Cell. 2008; 24(3):246-253.
Біоорганічна хімія
Вплив консорціуму бактерій на розвиток окисного стресу у рослин сої при забрудненні грунту кадмієм
- Київський національний університет імені Тараса Шевченка
вул. Володимирська 64, Київ, Україна, 01033 - Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
Abstract
При різних концентраціях кадмію у грунті спрацьовують різні механізми стійкості сої до дії важких металів. Так, у коренях сої при перевищенні гранично допустимої концентрації кадмію (ГДК) у 10 разів окисне збурення є пролонгованішим і основний внесок у подолання стресу робить глутатіон-S-трансфераза, у той час як при 100-разовому перевищенні ГДК зменшення токсичності кадмію здійснюється за рахунок гваяколпероксидази і фенолів та меншою мірою – глутатіон-S-трансферази. Завдяки інгібуванню активності пероксидази бактерії консорціуму сприяють підвищенню концентрації пероксиду водню під час окисного збурення, що в свою чергу посилює експресію генів глутатіон-S-трансферази і ферментів фенілпропаноїдного метаболізму та ефективніше допомагає рослинам долати стрес.
Keywords: консорціум бактерій, Glycine max. L., важкі метали, окисний стрес, глутатіон-S-трансфераза, гваяколпероксидаза, розчинні феноли
Повний текст: (PDF, українською) (PDF, англійською)
References
[1]
Shevchenko A., Budzanivska IG, Patyka VP, Boyko AL, Polishchuk VP. Influence of heavy metals on the development of plant virus diseases. K.: Phytocenter, 2003. 224 p.
[2]
Schutzendubel A, Schwanz P, Teichmann T, Gross K, Langenfeld-Heyser R, Godbold DL, Polle A. Cadmium-induced changes in antioxidative systems, hydrogen peroxide content, and differentiation in Scots pine roots. Plant Physiol. 2001;127(3):887-98.
[3]
Alloway B. J., Steinnes E. Anthropogenic additions of cadmium to soils. Cadmium in soils and plants. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1999:97–123.
[4]
Schutzendubel A, Polle A. Plant responses to abiotic stresses: heavy metal-induced oxidative stress and protection by mycorrhization. J Exp Bot. 2002;53(372):1351-65.
[5]
Stohs SJ, Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions. Free Radic Biol Med. 1995;18(2):321-36.
[6]
Van Peer R., Niemann G. J., Schippers B. Induced resistance and phytoalexin accumulation in biological control in Fusarium wilt of carnation by Pseudomonas sp. strain WCS417r. Phytopathology. 1991; 81:728–734.
[7]
Wei G., Klopper J. W., Tuzun S. Induction of systemic resistance of cucumber to Colleotrichum orbiculare by select strains of plant growth-promoting rhizobacteria. Phytopathology. 1991; 81(12):1508–1512.
[8]
Gajewska E, Sklodowska M. Effect of nickel on ROS content and antioxidative enzyme activities in wheat leaves. Biometals. 2007;20(1):27-36.
[9]
Rodriguez-Serrano M, Romero-Puertas MC, Zabalza A, Corpas FJ, Gomez M, Del Rio LA, Sandalio LM. Cadmium effect on oxidative metabolism of pea (Pisum sativum L.) roots. Imaging of reactive oxygen species and nitric oxide accumulation in vivo. Plant Cell Environ. 2006;29(8):1532-44.
[10]
Pal M., Horvath E., Janda T., Paldi E, Szalai G. Physiological changes and defense mechanisms induced by cadmium stress in maize. J. Plant Nutr. Soil Sci. 2006. 169(2):239–246.
[11]
Cobbett CS. Phytochelatins and their roles in heavy metal detoxification. Plant Physiol. 2000;123(3):825-32.
[12]
Fusco N, Micheletto L, Dal Corso G, Borgato L, Furini A. Identification of cadmium-regulated genes by cDNA-AFLP in the heavy metal accumulator Brassica juncea L. J Exp Bot. 2005;56(421):3017-27.
[13]
Negrutska V., Kozyrovska N. Ecologically-friendly crop production with microbial inoculants. I. The Dual, technology for inoculant production. Int. conf. Natural Ecosystems of the Carpathian Mountains Under Conditions of Intensive Anthropogenic Impact (Uzhhorod, Ukraine). Uzhhorod, 2001: 76–79.
[14]
King E, Ward MK, Raney DE. Two simple media for the demonstration of pyocyanin and fluorescin. J Lab Clin Med. 1954;44(2):301-7.
[15]
Miller J. H. Experiments in molecular genetics. New York: Cold Spring Harbor Lab. publ., 1972. 432 p.
[16]
Semchyshyn H, Lushchak V, Storey K. Possible reasons for difference in sensitivity to oxygen of two Escherichia coli strains. Biochemistry (Mosc). 2005;70(4):424-31.
[17]
Madhaiyan M., Poonguzhali S., Senthilkumar M., Seshadri M., Chung S., Yang H. Growth promotion and induction of systemic resistance in rise cultivar Co-47 (Oryza sativa L.) by Methylobacterium spp. Bot. Bull. Acad. Sin. 2004; 45:315–324.
[18]
Kholodova VP, Volkov KS, Kuznetsov VV. Adaptation of the common ice plants to high copper and zinc concentrations and their potential using for phytoremediation. Fiziologiia rasteniy. 2005; 52(6):848–58.
[19]
Vlasova SN, Shabunina EI, Pereslegina IA. The activity of the glutathione-dependent enzymes of erythrocytes in chronic liver diseases in children. Lab Delo. 1990;(8):19-22.
[20]
Panda S. K., Choudhury S. Changes in nitrate reductase activity and oxidative stress response in the moss Polytrichum commune subjected to chromium, copper and zinc phytotoxicity. Braz. J. Plant Physiol. 2005; 17(2):191–197.
[21]
Zayets I. YE., Voznyuk T. M., Koval'chuk M. V., Kramarov S. M., Kozyrovs'ka N. O. Activity consortium of bacteria in agrocenoses soybean black soil contaminated with heavy metals Dnieper. Science and Innovation. 2007; 3(6):26–36.
[22]
dos Santos Soares AM, de Souza TF, de Souza Domingues SJ, Jacinto T, Tavares Machado OL. Methyl jasmonate promotes the transient reduction of the levels of 2-Cys peroxiredoxin in Ricinus communis plants. Plant Physiol Biochem. 2004;42(6):543-7.
[23]
Zayets' I. YE., Lukashov D. V., Mytrokhin O. V., Mashkovs'ka S. P., Kozyrovs'ka N. O. The use of bacteria for the mobilization of chemical elements with anorthosite and optimization of plant nutrition. Nauk. visn. Uzhhorod. un-tu. 2007; 20:243–249.
