Оценка защитных реакций различных генотипов томата при инфицировании вирусными агентами
Автор: Мэрый Л.И., Андроник Л.И., Смеря С.В., Ерхан И.Ф.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Защита растений
Статья в выпуске: 1 (57), 2021 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Окислительные реакции (на основе активности пероксидаз, РОХ; полифенолоксидазы, РРО и содержания перекиси водорода), возникающие в ответ на инфицирование или реинфицирование потомства зараженных растений, зависят от типа взаимодействия хозяин-вирус (чувствительный, толерантный, устойчивый) и характера взаимодействия с вирусной инфекцией (первичное инфицирование, реинфицирование второго и третьего поколений). Результаты. Реинфицирование вирусом аспермии томата (ВАТ) или вирусом табачной мозаики (ВТМ) потомства третьего поколения зараженных растений вызвало дифференциальные флуктуации активности POX по сравнению с потомствами, зараженными во втором поколении для генотипов Craigella (Tm-22/Tm-22) и S.pimpinellifolium, или к увеличению для генотипов Rufina и Craigella (Tm-1/Tm-1). У генотипов, содержащие гены устойчивости, Rufina и Craigella, при первичном инфицировании ВТМ различия по отношению к контролю по PPO не наблюдали, тогда как при заражении ВАТ в системах, характеризующихся восприимчивостью, установили достоверные отличия. В результате инфицирования ВТМ у чувствительного генотипа (Elvira) и толерантного (S. pimpinellifolium) отмечено увеличение значений PPO по сравнению с контролем. Одновременно у большинства генотипов, первично/вторично зараженных ВАТ или ВТМ, выявлены статистически достоверные различия по активности РОХ или РРО, и также накоплению перекиси водорода в листьях растений, что свидетельствует о специфических защитных реакциях генотипов.
Вирусы растений, антиоксидантные ферменты, пероксидаза, полифенолоксидаза, перекись водорода
Короткий адрес: https://sciup.org/140257564
IDR: 140257564 | DOI: 10.18619/2072-9146-2021-1-125-129
Список литературы Оценка защитных реакций различных генотипов томата при инфицировании вирусными агентами
- Arnholdt-Schmitt B. Stress-Induced Cell Reprogramming. Role for Global Genome Regulation? Plant Physiology. 2004;(136):2579-2586.
- Nath M., Bhatt D., Prasad R. et al. Reactive oxygen species generation-scavenging and signaling during plant-arbuscular Mycorrhizal and Piriformospora indica interaction under stress condition. Front Plant Sci. 2016;(7):1574-1584.
- Taranto F., Pasqualone A., Mangini G. et al. Polyphenol oxidases in crops: Biochemical, physiological and genetic aspects. Int. J. Mol. Sci. 2017;18(2):377-393.
- Almagro L., Gómez Ros L., Belchi-Navarro S. et al. Class III peroxidases in plant defense reactions. Journal of Experimental Botany, 2009;60(2):377-390.
- Saijo Y., Loo E. Plant immunity in signal integration between biotic and abiotic stress responses. New Phytologist, 2020;(225):87-104.
- Kathiria P., Sidler C., Golubov A. et al. Tobacco mosaic virus infection results in an increase in recombination frequency and resistance to viral, bacterial, and fungal pathogens in the progeny of infected tobacco plants. Plant Physiol. 2010;153(4):1859-1870.
- Boyko A., Kovalchuk I. Genetic and epigenetic effects of plant-pathogen interactions: An evolutionary perspective. Molecular Plant, 2011;4(6):1014-1023.
- Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат. 1987. 430 с.
- Hitchborn J.H., Hills G.I. The use of negative staining in the electron microscopic examination of plant viruses in crude extracts. Virology. 1965;(27):528-540.
- Thordal-Christensen H., Zhang Z., Wei Y. and Collinge, D. B. Subcellular localization of H2O2 in plants. H2O2 accumulation in papillae and hypersensitive response during the barley-powdery mildew interaction. Plant J. 1997;(11):1187-1194.
- Matkovics B., Szabo L., Varga S. I. Study of host-parasite interaction in tomato plants. Acta Biologica Szeged. 1981;27(1-4):17-23.
- Boyko A.,Kathiria P., Zemp F. et al. Transgenerational changes in the genome stability and methylation in pathogen-infected plants: (virus-induced plant genome instability). Nucleic Acids Res. 2007;35(5):1714-1725.
- Kalischuk M., Johnson D., Kawchuk L. Priming with a double-stranded DNA virus alters Brassica rapa seed architecture and facilitates a defense response. Gene. 2015;557(2):130-137.
- Mandal R., P., Psychogios N. et al. Progeny of tobacco mosaic virus-infected Nicotiana tabacum plants exhibit trans-generational changes in metabolic profiles. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2012;1(2):115-123.
- Balmer A., Pastor V., Gamir J. et al. The 'prime-one': towards a holistic approach to priming. Trends Plant Sci. 2015;20(7):443-452.
- Hernández J., Gábor G.M., Clemente-Moreno J. et al. Oxidative stress and antioxidative responses in plant-virus interactions. Physiological and Molecular Plant Pathology. 2016;(94):134-148.
- Clarke S.F., Guy P.L., Burritt D.J. and Jameson P.E. Changes in the activities of antioxidant enzymes in response to virus infection and hormone treatment. Physiol Plant. 2002;(114):157-164.
- Glingston R. S., Deb R., Kumar S., Nagotu S. Organelle dynamics and viral infections: at cross roads. Microbes and Infection. 2019;21(1):20-32.
- Bacsó R., Hafez Y. M., Kiraly Z. and Kiraly L. Inhibition of virus replication and symptom expression by reactive oxygen species in tobacco infected with Tobacco mosaic virus. Acta Phytopathology Entomol Hung. 2011;(46):1-10.
- Hakmaoui A., Pérez-Bueno M.L., García-Fontana B. et al. Analysis of the antioxidant response of Nicotiana benthamiana to infection with two strains of Pepper mild mottle virus. J. Exp. Bot. 2012;(63):5487-5496.
- Bilichak A., Ilnytskyy Y., Woycicki R. et al. The elucidation of stress memory inheritance in Brassica rapa plants. Front Plant Sci. 2015;(6):5-23.
