Сезонная и суточная динамика азотсодержащих соединений в листьях очитника трехлистного в условиях таёжной зоны европейского Северо-Востока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследовали сезонную и суточную динамику содержания азотсодержащих соединений в листьях растений Hylotelephium triphyllum (Haw.) Holub. Установлено, что максимальное содержание в листьях общего азота, растворимого белка и свободных аминокислот приходилось на фазу отрастания с последующим их снижением к концу вегетации. Суточная динамика характеризовалась высоким содержанием свободных аминокислот и низким – растворимого белка в утренние часы. В листьях H. triphyllum было обнаружено 23 свободных аминокислоты и 2 амида. Сезонная и суточная динамика свободных аминокислот определялась содержанием глютамина и глютаминовой кислоты. Обнаружено 4 непротеиногенных аминокислоты: γ-аминомасляная, β-аланин, орнитин, цитрулин. Суммарная доля непротеиногенных аминокислот увеличивалась по мере старения листьев с 0,6% от суммы аминокислот при отрастании до 5,8% в фазу плодоношения, что соответствовало уменьшению в них содержания растворимого белка. Сезонную и суточную динамику непротеиногенных аминокислот определяла в основном γ-аминомасляная кислота. Среди аминокислот, используемых в качестве индикатора стресса, преобладали аланин и γ-аминомасляная кислота. Предполагается, что в регуляцию кислотности клеточного сока в листьях Hylotelephium triphyllum определенный вклад вносит γ-аминомасляная кислота. При низкой влажности воздуха и почвы (фаза цветения) кислотность клеточного сока значимо коррелирует с содержанием в листьях свободных аминокислот.

Об авторах

Галина Николаевна Табаленкова

Институт биологии Коми научного центра УрО РАН

Email: tabalenkova@ib.komisc.ru

доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений

Россия, Сыктывкар

Екатерина Валерьевна Силина

Институт биологии Коми научного центра УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: silina@ib.komisc.ru

кандидат биологических наук, старший лаборант-исследователь лаборатории экологической физиологии растений

Россия, Сыктывкар

Список литературы

  1. Флора Северо-Востока европейской части СССР. Т. 3. Л., 1976. 294 с.
  2. Головко Т.К., Далькэ И.В., Бачаров Д.С., Бабак Т.В., Захожий И.Г. Толстянковые в холодном климате (биология, экология, физиология). СПб.: Наука, 2007. 205 с.
  3. Keerle J.E., Rundel P.W. Evolution of CAM and C₄ carbon-concentrating mechanisms // International Journal of Plant Sciences. 2003. Vol. 164. P. 555-577.
  4. Кузнецов Вл.В., Нетто Д.С., Борисова Н.Н. и др. Стресс-индуцируемое формирование САМ и предельный адаптационный потенциал растений Mesembryanthemum crystallinum в экстремальных условиях // Физиология растений. 2000. Т. 47, № 2. С. 190-198.
  5. Головко Т.К., Далькэ И.В., Бачаров Д.С. Мезоструктура и активность фотосинтетического аппарата трех видов растений сем. Crassulaceae в холодном климате // Физиология растений. 2008. Т. 55, № 5. С. 671-680.
  6. Forde B.G., Lea P.J. Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signalling // Journal of Experimental Botany. 2007. Vol. 58, № 9. P. 1-20.
  7. Walch-Liu P., Lin L.-H., Remans T., Tester M., Forde B.G. Evidence that l-glutamate can act as an exogenous signal to modulate root growth and branching in Arabidopsis thaliana // Plant and Cell Physiology. 2006. Vol. 47, № 8. P. 1045-1057.
  8. Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В. Активные формы кислорода, антиоксиданты и устойчивость растений к действию стрессоров. Киев: Логос, 2019. 277 с.
  9. Pinheiro C., Passarinho J.A., Ricardo C.P. Effect of drought and rewatering on the metabolism of Lupinus albus organs // Journal of Plant Physiology. 2004. Vol. 161, № 11. P. 1203-1210.
  10. Головко Т.К., Захожий И.Г., Табаленкова Г.Н. Индукция САМ-фотосинтеза у Hylotelephium triphyllum (Haw.) Holub (Crassulaceae) в условиях европейского Северо-Востока // Физиология растений. 2021. Т. 68, № 1. С. 93-102.
  11. Bradford M.M.A. Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. Vol. 72. P. 248-254.
  12. Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм регуляция // Физиология растений. 1999. Т. 46, № 2. С. 321-336.
  13. Сошинкова Т.Н., Радюкина Н.Л., Королькова Д.В., Носов А.В. Пролин и функционирование антиоксидантной системы растений и культивируемых клеток Thellungiella salsuginea при окислительном стрессе // Физиология растений. 2013. Т. 60, № 1. С. 47-60.
  14. Шевякова Н.И., Бакулина Е.А., Кузнецов В.В. Антиоксидантная роль пролина у галофита хрустальной травки при действии засоления и параквата, инициирующих окислительный стресс // Физиология растений. 2009. Т. 56, № 5. С. 736-742.
  15. Ибрагимова С.С., Горелова В.В., Кочетов А.В., Шумный В.К. Роль различных метаболитов в формировании стрессоустойчивости растений // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Биология, клиническая медицина. 2010. Т. 8, вып. 3. С. 98-103.
  16. Sousa C.A.F., Sodek L. Alanine metabolism and alanine aminotransferase activity in soybean (Glycine max) during hypoxia of the root system and subsequent return to normoxia // Environmental and Experimental Botany. 2003. Vol. 50, № 1. P. 1-8.
  17. Limami A.M., Glevares G., Ricoult C., Cliquet J.B., Planchet E. Concerted modulation of alanine and glutamate metabolism in young Medicago truncatula seedlings under hypoxic stress // Journal of Experimental Botany. 2008. Vol. 59, № 9. P. 2325-2335.
  18. Shelp B.J., Bown A.W., McLean M.D. Metabolism and functions of gamma-aminobutyric acid // Trends in Plant Science. 1999. Vol. 4, № 11. P. 446-452.
  19. Mazzucotelli E., Tartari A., Cattivelli L., Forlani G. Metabolism of γ-aminobutyric acid during cold acclimation and freezing and its relationship to frost tolerance in barley and wheat // Journal of Experimental Botany. 2006. Vol. 57, № 14. P. 3755-3766.
  20. Crawford L.A., Bown A.W., Breitkreuz K.E., Guinel F.C. The synthesis of [gamma]-aminobutyric acid in response to treatments reducing cytosolic pH // Plant Physiology. 1994. Vol. 104, № 3. P. 865-871.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Сезонная динамика содержания общего азота и растворимого белка в листьях Hylotelephium triphyllum

Скачать (23KB)

© Табаленкова Г.Н., Силина Е.В., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).