Вплив адаптогенних препаратів на функціонування Na+/Н+-антипортера плазматичної мембрани в клітинах коренів кукурудзи за умов засоленого середовища

N O Kovalenko,T A Palladina,Zh I Bilyk

doi:10.15407/ubj86.05.134

Abstract

Salinity is a hard stress factor for plant organisms which negative effect is caused chiefly by sodium toxic for plants. Plant cells try to remove Na+ from their cytoplasm outside and to vacuolar space by secondary active Na+/H+-antiporters. Their functions can be intensified by gene engineering methods however we try do it with the help of non-toxic bioactive preparations. A comparison of their effect on the plasma membrane of Na+/H+-antiporters was carried out on corn seedling roots of Zea mays L. exposed at 0.1 M NaCl. Before we have established that Methyure used by seed pretreating possesses a high salt protective ability as against Ivine. It was found that without NaCl exposition Na+/H+-antiporter activity in root plasma membrane was nearly unnoticeable but increased slightly with seedling age. Methyure and Ivine did not influence its activity in control root seedling. One day 0.1 M NaCl exposition evoked a considerable increasing of Na+/H+-antiporter activity and its gene expression but these effects disappeared at 10 day NaCl exposition. Methyure use reinforced Na+/H+-antiporter activity and prolonged it at NaCl exposition without effect on its gene expression whereas Ivine effects on these indexes were insignificant. Obtained results showed that the salt protective capability of Methyure is connected with plasma membrane Na+/H+-antiporter activation which is realized on molecular level.

Highlights

Досліджено вплив двох дешевих і нетоксичних синтетичних препаратів: Метіуру, який виявляє сильну солепротекторну властивість та Івіну, в якого вона є незначною, на функціонування Na+/H+антипортера плазматичної мембрани в клітинах коренів проростків кукурудзи, експонованих на 0,1 М NaCl
Подібна тенденція спостерігалася також у коренях ячменю, де активність Na+/H+-антипортера досягала максимуму за добової експозиції на 0,1 М NaCl із по
Проте зі збільшенням віку проростків та подовженні терміну їх сольової експозиції до 10 діб істотних змін щодо експресії гена ZmSOS1 не спостерігалося

Summary

Матеріали і методи

Об’єктом досліджень слугували проростки кукурудзи Zea mays L. (гібрид «Остер СВ»), які вирощували у водній культурі на поживному середовищі Хогленда при 25 °С та освітленні. Об’єктом досліджень слугували проростки кукурудзи Zea mays L. Для ізолювання загальної РНК використовували набір реактивів GeneJetTM Plant RNA Purification. Кількісний аналіз РНК здійснювали спектрофотометричним методом, а якісний – шляхом електрофорезу в 1%му агарозному гелі в умовах денатурації [19]. Зворотну транскрипцію тотальної РНК (1 μг) та ампліфікацію проводили на ампліфікаторі «Терцик» з використанням наборів реагентів (Fermentas, Литва) та специфічних праймерів до ділянки гена ZmSOS1, що мали наступну нуклеотидну послідовність: Sense 5′-TGT TGC GTC ACT TTG GGT AT-3′, Antisense 5′-TCC TCG TCA TCC CTT AGT TC-3′ [6]. Ампліфікацію здійснювали в температурному режимі: 95° – 3 хв, (95° – 30 с, 55°– 30 с, 72°– 30 с) – 30 циклів, 72° – 1 хв, використовуючи негативні контролі – без кДНК та з тотальною РНК. Всі досліди здійснювали в трьох повторах, вірогідність одержаних результатів перевіряли за t-критерієм Стьюдента

Результати та обговорення

Контроль Метіур Івін