Сигнальные посредники при индуцировании антиоксидантных ферментов растительных клеток жасмоновой кислотой

Abstract

Показано, что обработка изолированных колеоптилей пшеницы жасмоновой кислотой (ЖАК) в концентрации 1 мкМ вызывает транзиторное усиление образования супероксидного анион-радикала (O₂˙ˉ), последующее увеличение активности антиоксидантных ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы — и повышение устойчивости к повреждающему прогреву. Все эти эффекты угнетает предварительная обработка колеоптилей ингибитором НАДФН-оксидазы имидазолом. Антагонист зависимого от фосфолипазы D образования фосфатидной кислоты бутанол-1 также нивелирует вызываемое ЖАК усиление генерации O₂˙ˉ, активацию СОД и каталазы и развитие теплоустойчивости колеоптилей. Его неактивный изомер бутанол-2 не влияет на исследуемые показатели. Сделано заключение, что повышение активности антиоксидантных ферментов и теплоустойчивости колеоптилей пшеницы экзогенной ЖАК опосредовано усилением генерации активных форм кислорода, связанным с активацией НАДФН-оксидазы. При этом посредником, задействованным в ее регуляции, может быть фосфатидная кислота.

Показано, що обробка iзольованих колеоптилiв пшеницi жасмоновою кислотою (ЖАК) у концентрацiї 1 мкМ спричиняє транзиторне посилення утворення супероксидного анiон-радикала (O₂˙ˉ), наступне збiльшення активностi антиоксидантних ферментiв — супероксиддисмутази (СОД) i каталази — i пiдвищення стiйкостi до ушкоджуючого прогрiву. Всi цi ефекти пригнiчує попередня обробка колеоптилiв iнгiбiтором НАДФН-оксидази iмiдазолом. Антагонiст залежного вiд фосфолiпази D утворення фосфатидної кислоти бутанол-1 також нiвелює спричинюванiЖАК посилення генерацiї O₂˙ˉ, активацiю СОД i каталази та розвиток теплостiйкостi колеоптилiв. Його неактивний iзомер бутанол-2 не впливає на дослiджуванi показники. Зроблено висновок, що пiдвищення активностi антиоксидантних ферментiв i теплостiйкостi колеоптилiв пшеницi екзогенною ЖАК опосередковано посиленням генерацiї активних форм кисню, пов’язаним з активацiєю НАДФН-оксидази. При цьому посередником, задiяним в її регуляцiї, може бути фосфатидна кислота.

It is shown that the treatment of wheat isolated coleoptiles with jasmonic acid (JA) in a concentration of 1 μM causes the transitional intensifying of the generation of superoxide anion-radical (O₂˙ˉ), the subsequent rise of activity of antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalases and the increase of resistance to damaging heating. All these effects were suppressed by the preliminary treatment of coleoptiles with imidazole, the inhibitor of NADPH oxidase. Butanol-1, the antagonist of phosphatidic acid formation dependent on phospholipase D, also leveled the intensifying of the generation O₂˙ˉ, activation of SOD and catalase, and development of coleoptiles heat resistance caused by JA. Its inactive isomer butanol-2 did not influence the investigated parameters. The conclusion is made that the increase of the activity of antioxidant enzymes and the heat resistance of wheat coleoptiles by exogenous JA is mediated by the intensifying of the generation of reactive oxygen species related to the NADPH oxidase activation. Thus, phosphatidic acid can be the intermediate involved in its regulation.