Участие цианидрезистентного дыхания в термогенерации и антиокислительной защите клетки в проростках озимой пшеницы при холодовом воздействии

Участие цианидрезистентного дыхания в термогенерации и антиокислительной защите клетки в проростках озимой пшеницы при холодовом воздействии

Автор: Грабельных О.И., Побежимова Т.П., Корзун А.М., Возненко С.А., Королева Н.А., Павловская Н.С., Боровик О.А., Войников В.К.

Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb

Статья в выпуске: 4 т.7, 2011 года.

Бесплатный доступ

В работе показано, что активация цианидрезистентного дыхания 24-х часовой обработкой 30 мкМ антимицином А и 10 мМ перекисью водорода вызывает усиление тепловыделения тканями проростков озимой пшеницы и снижает их гибель при последующем действии отрицательной температуры -6 С (3 часа). В то же время активация альтернативного пути в проростках озимой пшеницы при длительном действии низкой положительной температуры эффективно предотвращает образование активных форм кислорода (АФК) в ЭТЦ митохондрий, индуцируемое субстратом окисления или антимицином А.

Альтернативная оксидаза, тепловыделение, активные формы кислорода, низкотемпературный стресс

Короткий адрес: https://sciup.org/14323572

IDR: 14323572

Список литературы Участие цианидрезистентного дыхания в термогенерации и антиокислительной защите клетки в проростках озимой пшеницы при холодовом воздействии

  • Грабельных, О.И. (2005) Энергетические функции растительных митохондрий в стрессовых условиях. J. Stress Physiol. Biochem., 1, 37-54.
  • Климов, С.В. (1998) Повышенное отношение фотосинтез/дыхание при низких температурах -важное условие холодового закаливания озимой пшеницы. Физиол. растений, 45, 419-424.
  • Побежимова, Т.П., Грабельных, О.И., Колесниченко, А.В., Сумина, О.Н., Войников, В.К. (2001) Локализация белков, иммунохимически родственных субъединицам стрессового белка 310 кД, в митохондриях озимой пшеницы. Физиол. растений, 48, 238-244.
  • Попов, В.Н., Рууге, Э.К., Старков, А.А. (2003) Влияние ингибиторов электронного транспорта на образование активных форм кислорода при окислении сукцината митохондриями гороха. //Биохимия,. 68, 910-916.
  • Трунова, Т.И. (2007) Растение и низкотемпературный стресс. М.: Наука, 54 с.
  • Elthon, T.E., Stewart, C.R., McCoy, C.A., Bonner, W.D. (1986) Alternative respiratory path capacity in plant mitochondria: effect of growth temperature, the electrochemical gradient, and assay pH. Plant Physiol., 80, 378-383.
  • Gonzalez-Meler, M.A., Ribas-Carbo, M., Giles, L., Siedow, J.N. (1999) The effect of growth and measurement temperature on the activity of the alternative respiratory pathway. Plant Physiol., 120, 765-772.
  • Grabelnych, O.I., Sumina, O.N., Funderat, S.P., Pobezhimova, T.P., Voinikov, V.K., Kolesnichenko, A.V. (2004) The distribution of electron transport between the main cytochrome and alternative pathways in plant mitochondria during short-term cold stress and cold hardening. J. Therm. Biol., 29, 165-175.
  • Ito, Y., Saisho, D., Nakazono, M., Tsutsumi, N., Hirai, A. (1997) Transcript levels of tandem-arranged alternative oxidase genes in rice are increased by low temperature. Gene. 203, 121-129.
  • Kolesnichenko, A.V., Grabelnych, O.I., Pobezhimova, T.P., Tourchaninova, V.V., Korzun, A.M., Koroleva, N.A., Zykova, V.V., Voinikov V.K. (2003) Difference between the temperature of non-hardened and hardened winter wheat seedling shoots during cold stress. J. Thermal Biol., 28, 235-244.
  • Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., Randall, R.J. (1951) Protein measurement with the folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 193, 265-275.
  • Maxwell, D.P., Wang, Y., McIntosh, L. (1999) The alternative oxidase lowers mitochondrial reactive oxygen production in plant cells. Proc. Natl. Acad. Sci., 96, 8271-8276.
  • McNulty, A.K., Cummins, W.R. (1987) The relationship between respiration and temperature in leaves of the arctic plant Saxifraga cernua. Plant, Cell and Environment, 10, 319-325.
  • Miller, R.E., Grant, N.M., Giles, L., Ribas-Carbo, M., Berry, J.A., Watling, J.R., Robinson, S.A. (2010) In the heat of the night-alternative pathway respiration drives thermogenesis in Philodendron bipinnatifidum. New Phytologist, 189, 1013-1026.
  • Mizuno, N., Sugie, A., Kobayashi, F., Takumi, S. (2008) Mitochondrial alternative pathway is associated with development of freezing tolerance in common wheat. Plant Physiol., 165, 462-467.
  • Moller, I.M., Kristensen, B.K. (2004) Protein oxidation in plant mitochondria as a stress indicator. Photochem. Photobiol, Sci., 3, 730-735.
  • Naydenov, N.G., Khanam, S.M., Atanassov, A., Nakamura, G. (2008) Expression profiles of respiratory components associated with mitochondrial biogenesis during germination and seedling growth under normal and restricted conditions in wheat. Genes Genet. Syst., 83, 31-41.
  • Onda, Y., Kato, Y., Abe, Y., Ito, T., Morohashi, M., Ito, Y., Ichikawa, M., Matsukawa, K., Kakizaki, Y., Koiwa, H., Ito, K. (2008) Functional coexpression of the mitochondrial alternative oxidase and uncoupling protein underlies thermoregulation in the thermogenic florets of skunk cabbage. Plant Physiol., 146, 636-45.
  • Ribas-Carbo, M., Aroca, R., Conzalez-Meler, M.A., Irigoyen, J.J., Sanchezdiaz, M. (2000) The electron partitioning between the cytochrome and alternative respiratory pathways during chilling recovery in two cultivars of maize different in chilling sensitivity. Plant Physiol., 122, 199-204.
  • Stewart, C.R., Martin, B.A., Reding, L., Cerwick, S. (1990а) Respiration and alternative oxidase in corn seedlings during germination at different temperatures. Plant Physiol., 92, 755-760.
  • Stewart, C.R., Martin, B.A., Reding, L., Cerwick, S. (1990b) Seedling growth, mitochondrial capacity of corn genotypes differing in cold tolerance. Plant Physiol., 92, 761-766.
  • Sugie, A., Naydenov, N., Mizuno, N., Nakamura, C., Takumi, S. (2006) Overexpression of wheat alternative oxidase gene Waoxla alters respiration capacity and response to reactive oxygen species under low temperature in transgenic Arabidopsis. Genes Genet. Syst., 81, 349-354.
  • Takumi, S., Tomioka, M., Eto, K., Naydenov, N., Nakamura, C. (2002) Characterization of two non-homoeologous nuclear genes encoding mitochondrial alternative oxidase in common wheat. Gen. Cenet. Syst., 77, 81-88.
  • Tourchaninova, V.V., Grabelnych, O.I., Pobezhimova, T.P., Korzun, A.M., Voinikov, V.K., Kolesnichenko, V.V., Kolesnichenko, A.V. (2005) The importance of oxidative phosphorylation uncoupling systems function for surviving of winter wheat seedling shoots during short-term cold stress. J. Stress Physiol. Biochem., 1, 21-29.
  • Vanlerberghe, G.C., McIntosh, L. (1992) Lower grows temperature increases alternative pathway capacity and alternative oxidase protein in tobacco. Plant Physiol., 100, 115-119.
  • Watling, J.R., Grant, N.M., Miller, R.E., Robinson, S.A. (2008) Mechanisms of thermoregulation in plants. Plant Signaling & Behavior, 3, 595-597.
  • Zhu, Y., Lu, J., Wang, J., Chen, F., Leng, F., Li, H. (2011) Regulation of thermogenesis in plants: the interaction of alternative oxidase and plant uncoupling mitochondrial proteins. J. Integrative Plant Biology, 53, 7-13.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp