Особенности состава и содержания ауксинов в тканях яблони сибирской Malus baccata L. Borkh.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Как известно, самое высокое содержание ауксинов обнаруживается в областях активного деления клеток: в молодых листьях, апикальных меристемах, в камбии, в эмбрионах и эндосперме, а также в развивающихся плодах, что определяет среди прочего габитус растений и размер плодов. В агрокультуре и биотехнологии ауксины (индол-3-масляная (ИМК) и индол-3-уксусная кислоты (ИУК) используются для стимуляции образования боковых корней, в том числе подвоев яблони. Несмотря на важнейшую роль эндогенной ИМК в укоренении, ее наличие в тканях яблони до сих пор не было подтверждено, хотя ее содержание in planta показано для многих других растений. Поэтому целью представляемой работы был сравнительный анализ состава и содержания ауксинов в 2-х типах тканей яблони сибирской карликовой и высокорослой форм, а также выявление наличия в них ИМК. В качестве объекта исследования использовали ткани завязи и коры яблони сибирской (Malus baccata L. Borkh.) 2-х форм (карликовой и высокорослой), произрастающих на экспериментальном участке Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН. Образцы коры отбирали с побегов 1-го года на стадии интенсивного сокодвижения. Образцы завязи собирали в июле на стадии активного роста. Очистку ауксинов проводили методом твердофазной экстракции, анализировали методом ГХ-МС. Результаты проведенных исследований показали, что помимо ИУК-3, в быстрорастущих тканях яблони сибирской как в камбиальном слое однолетнего прироста во время интенсивного сокодвижения, так и в завязавшихся плодах на стадии активного роста содержались следующие ауксины: ИМК, индол-1-уксусная кислота, индол-3-карбоновая кислота, индол-3-пропионовая кислота. Как и в ряде других растений, содержание этих ауксинов было существенно ниже уровня эндогенной ИУК.

Об авторах

А. В. Столбикова

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: alecsandrit@rambler.ru

Л. В. Дударева

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: laser@sifibr.irk.ru

А. В. Рудиковский

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: rudikovalex@mail.ru

З. О. Ставицкая

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: stavitskaya.zlata@gmail.com

Т. В. Копытина

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: kopytina@mail.ru

Е. Г. Рудиковская

Сибирский институт физиологии и биохимии растений, СО РАН

Email: rudal69@mail.ru

Список литературы

  1. Pop T. I., Pamfil D. C., Bellini C. Auxin control in the formation of adventitious roots // Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2011. Vol. 39, no. 1. P. 307−316. https://doi.org/10.15835/nbha39161012011.
  2. Новикова Г. В., Носов А. В., Степанченко Н. С., Фоменков А. А., Мамаева А. С., Мошков И. Е. Пролиферация клеток растений и ее регуляторы // Физиология растений. 2013. Т. 60. N 4. С. 529–536. 10.7868/S0015330313040118' target='_blank'>https://doi: 10.7868/S0015330313040118.
  3. Song C., Zhang D., Zhang J., Zheng L., Zhao C., Ma J., et al. Expression analysis of key auxin synthesis, transport, and metabolism genes in different young dwarfing apple trees // Acta Physiologiae Plantarum. 2016. Vol. 38. http://doi.org/10.1007/s11738016-2065-2.
  4. Bu H., Yu W., Yuan H., Yue P., Wei Y., Wang A. Endogenous auxin content contributes to larger size of apple fruit // Frontiers in Plant Science. 2020. Vol. 11. P. 592540. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.592540.
  5. Su Y., He H., Wang P., Ma Z., Mao J., Chen B. Genome-wide characterization and expression analyses of the auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA) gene family in apple (Malus domestica) // Gene. 2021. Vol. 768. P. 145302. 10.1016/j.gene.2020.145302' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.gene.2020.145302.
  6. Singh K. K., Chauhan J. S., Kumar P., Rawat J. M. S., Suwalk R. L. Effect of auxins, rooting media and vegetative propagation methods of apple (Malus spp.) // European Journal of Biotechnology and Bioscience. 2019. Vol. 7, no. 2. P. 82−88.
  7. Bai T., Dong Z., Xianbo Z. X., Song S., Jiao J., Wang M., et al. Auxin and its interaction with ethylene control adventitious root formation and development in apple rootstock // Frontiers Plant Science. 2020. Vol. 11. P. 574881. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.574881.
  8. Cooper W. C. Hormones in relation to root formation on stem cuttings // Plant Physiology. 1935. Vol. 10. P. 789−794. https://doi.org/10.1104/pp.10.4.789.
  9. Zimmerman P. W., Wilcoxon F. Several chemical growth substances which cause initiation of roots and other responses in plants // Contributions from Boyce Thompson Institute. 1935. Vol. 7. P. 209−229.
  10. Mao J.-P., Zhang D., Zhang X., Li K., Liu Z., Meng Y., et al. Effect of exogenous indole-3-butanoic acid (IBA) application on the morphology, hormone status, and gene expression of developing lateral roots in Malus hupehensis // Scientia Horticulturae. 2018. Vol. 232. P. 112−120. https://doi.org/10.1016/J.SCIENTA.2017.12.013.
  11. Harbage J., Stimart D. P. Effect of pH and 1H-indole-3-butyric acid (IBA) on rooting of apple microcuttings // American Society for Horticultural Science. 1996. Vol. 121, no. 6. P. 1049–1053. https://doi.org/10.21273/JASHS.121.6.1049.
  12. De Rubel B., Audenaert D., Xuan W., Overvoorde P., Strader L. C., Kepinski S., et al. A role for the root cap in root branching revealed by the non-auxin probe naxillin // Nature Chemical Biology. 2012. Vol. 8, no. 9. P. 798–805. http://doi.org/10.1038/nchembio.1044.
  13. Blazkova A., Sotta B., Tranvan H., Maldiney R., Bonnet M., Einhorn J., et al. Auxin metabolism and rooting in young and mature clones of Sequoia sempervirens // Physiologia Plantarum. 2006. Vol. 99. P. 73−80. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1997.tb03433.x.
  14. Li K., Liang Y., Xing L., Mao J., Liu Z., Dong F., et al. Transcriptome analysis reveals multiple hormones, wounding and sugar signaling pathways mediate adventitious root formation in apple rootstock // International Journal of Molecular Sciences. 2018. Vol. 19, no. 8. P. 2201. https://doi.org/10.3390/ijms19082201.
  15. Epstein E., Ludwig-Müller J. Indole-3-butyric acid in plants: occurrence, synthesis, metabolism and transport // Physiologia Plantarum. 1993. Vol. 88. P. 382−389. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1993.tb05513.x.
  16. Zhao Y. Auxin biosynthesis // The Arabidopsis Book. 2014. Vol. 2014, no. 12. https://doi.org/10.1199/tab.0173.
  17. Song C., Zhang D., Zheng L., Shen Y., Zuo X., Mao J., et al. Genome-wide identification and expression profiling of the YUCCA gene family in Malus domestica // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. P. 10866. http://doi.org/10.1038/s41598-020-66483-y.
  18. Рудиковский А. В., Рудиковская Е. Г., Дударева Л. В., Кузнецова Е. В. Уникальные и редкие формы яблони сибирской Селенгинского района Бурятии // Сибирский экологический журнал. 2008. Т. 15. N 2. С. 327−333.
  19. Rudikovskii A. V., Stolbikova A. V., Rudikovskaya E. G., Dudareva L. V. Role of fhytohormones un the formation of dwarf and tall Siberian crabapple (Malus baccata L. Borkh.) // Zemdirbyste-Agriculture. 2019. Vol. 106, no. 2. P. 167−172. http:dx.doi.org/10.13080/z-a.2019.106.022.
  20. Damodaran S., Strader L. C. Indole 3-butyric acid metabolism and transport in Arabidopsis thaliana // Frontiers in Plant Science. 2019. Vol. 10. P. 851. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.008512019.
  21. Sun C. Y., Wang Y., Xu X. F., Sun Y., Zhu L. H., Han Z. H. Regeneration from leaf segments of in vitro-grown shoots of Malus baccata // New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 2008. Vol. 36, no. 4. P. 233−238. https://doi.org/10.1080/01140670809510239.
  22. Михайлова Т. И., Хабаров С. Н. Способы получения корнесобственного посадочного материала яблони для создания устойчивых насаждений // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2006. N 2. С. 63−69.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».