Przepuszczalność błon komórkowych a zawartość poliamin w liściach siewek dwóch odmian owsa (Avena sativa L.) w warunkach stresu niklowego

• Autorzy: Chrzastek M. , Swist-Kawala A. , Furmanczuk A. , Molas J.

Warianty tytułu

EN

Permeability of cell membranes vs polyamine content in seedling leaves of two oat (Avena sativa L.) cultivars under nickel stress conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania przeprowadzono na siewkach owsa (Avena sativa L.) odmian Sławko i Szakal. Siewki te poddano działaniu stresu niklowemu (NiSO4·7H2O, 10 µmol Ni·dm-3, pH 5,7) przez 5 dni. Przed i po umieszczeniu siewek w warunkach stresowych przeprowadzono pomiary biometryczne, na podstawie których obliczono indeks tolerancji niklu oraz względną zawartość wody w liściach (RWC). Następnie zmierzono wypływ elektrolitów z tkanek liścia oraz oznaczono zawartość poliamin (spermidyny, sperminy i putrescyny). Wyniki testów fizjologicznych nie wykazały międzyodmianowego zróżnicowania owsa w tolerancji stresu niklowego. Jednakże odmiany te różniły się pod względem względnej zawartości wody w liściach i wypływu elektrolitów z tkanek; deficyt wody i przepuszczalność membran były większe u odmiany Sławko niż odmiany Szakal. W warunkach stresu niklowego zmniejszała się zawartość sperminy i spermidyny w stopniu podobnym u obu odmian. Zwiększała się natomiast zawartość putrescyny, przy czym w stopniu większym u odmiany Sławko, u której notowano większą przepuszczalność błon komórkowych dla elektrolitów.

EN

The research was carried out on oats (Avena sativa L.) seedlings of Sławko and Szakal cultivars. The seedlings were tested on nickel stress (NiSO4·7 H2O, 10 µmol Ni·dm-3, pH 5,7) for 5 days. Biometric measurements were carried out before and after putting the seedlings in the stress conditions; on the basis of measurements the tolerance of nickel stress and the relative content of water in leaves (RWC) were counted. Next, the electrolyte leakage from the leaf tissues was measured and the content of polyamines (spermidine, spermine, putrescine) was determined. The results of physiological tests has not shown intercultivar variation of oats in the tolerance of nickel stress. However, the examined oats cultivars were different in respect of relative water content in leaves and electrolyte leakage from the leaves; water shortage and permeability of membranes were higher at Sławko cultivar than at Szakal cultivar. The content of spermine and spermidine was reduced under conditions of nickel stress, in the similar degree at both cultivars. The content of putrescine was rising, however to the higher degree at Sławko cv., where larger cell membrane permeability for electrolytes was recorded.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2010
• Tom: 556
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.367-374,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Chrzastek M.

autor

Swist-Kawala A.

autor

Furmanczuk A.

autor

Molas J.

Bibliografia

• Baccouch S., Chaoui A., El Ferjani E. 2001. Nickel toxicity induces oxidative damage in Zea mays roots. J. Plant Nutr. 24: 1085-1097.
• Besford R.T., Richardson C.M., Campos J.L., Tiburcio A.F. 1993. Effect of polyamines on stabilization of molecular complexes in thylakois membranes of osmotically stressed oat leaves. Planta 189: 201-206.
• Bouchereau A., Aziz A., Larher F. 1999. Polyamines and environmental challenges: recent development. Plant Sci. 140: 103-125.
• Chrząstek M., Masłowski J. 2009. Tolerancyjność polskich odmian owsa (Avena sativa L.) na toksyczne jony glinu. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 542: 89-96.
• Cohen S.S. 1998. A guide to the polyamines. Oxford University Press, New York: 595 ss.
• Drążkiewicz M. 1994. Wpływ niklu na aparat fotosyntetyczny roślin. Wiad. Bot. 38 (1/2): 77-84.
• Drolet G., Dumbroff E.B., Legge R.L. 1986. Radical scavenging properties of polyamines. Phytochem. 25: 367-371.
• Evans P.T., Malberg M.L. 1989. Do polyamines have roles in plant development? Annu. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol. 40: 235-269.
• Flores H.E., Galston A.W. 1982. Polyamine and plant stress: Activation of putrescine biosynthesis by osmotic shock. Science 217: 1259-1261.
• Gonnelli C., Galardi F., Gabrielli R. 2001. Nickel and cooper tolerance and toxicity in three Tuscan population of Silene paradoxa. Physiol. Plant. 113: 507-514.
• Kubiś J. 2006. Poliaminy i ich udział w reakcji roślin na warunki stresowe środowiska. Kosmos t. 55, 2-3(271-272): 209-215.
• Kubiś J., Skoczek H., Krzywański Z. 1991. Exogenous polyamines after the activity of proteases, RNAses and membrane permeability in wheat leaves under stress conditions. Acta Physiol. Plant. 13: 139-146.
• Molas J. 1997. Ultrastructural response of cabbage outer leaf mesophyll cells (Brassica oleracea L.) to excess of nickel. Acta Soc. Bot. Polon. 66(3-4): 302-317.
• Panicot M., Masgrau C., Borrell A., Cordeiro A., Tiburcio A.F., Atabella T. 2002. Effects of putrescine accumulation in tobacco transgenic plants with different expression level of oat arginine decarboxylase. Physiol. Plant. 114: 281-287.
• Poschenrieder C., Barceló J. 1999. Water relation in heavy metal stressed plants, w: Heavy metal stress in plants. From molecules to ecosystem. Prasad M.N.V., Hagemeyer J. (red.), Spriner-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York: 207-230.
• Roberts D.R., Dumbroff E.B., Thomson J.E. 1986. Exogenous polyamines after membrane fluidity in bean leaves - a basis for potential misinterpretation of their true physiological role. Planta 167: 395-401.
• Seregin I.V., Kozhevnikova A.D. 2006. Physiological role of nickel and its toxic effect on higher plants. Russ. J. Plant Physiol. 53(2): 257-277.
• Sharma S.S., Dietz K.J. 2006. The significance of amino acids and amino acid-derived molecules in plant responses and adaptation to heavy metal stress. J. Exp. Bot. 57(4): 711-726.
• Takao K., Rickhag M., Hegardt C., Oredsson S., Persson L. 2006. Induction of apoptotic cell death by putrescine. Int. J. Biochem. Cell Biol. 38: 621-628.
• Tiburcio A.F., Alatabella T. Borrell A., Masgrau C. 1997. Polyamine metabolism and its regulation. Physiol. Plant. 100: 664-674.
• Tiburcio A.F., Kaur Sawhney R., Galston A.W. 1990. Polyamine metabolism, w: Stress response in plants: adaptation and acclimation mechanism. Lea B.J. (red.), Wiess-Liss, New York: 283-325.
• Van Assche F., Clijsters H. 1990. Effects of metals on enzyme activity on plants. Plant, Cell Environ. 13: 1-14.
• Wallace H.M., Fraser A.V., Hughes A. 2003. A perspective of polyamine metabolism. Biochem. J. 376: 1-14.
• Wilkins D.A. 1978. The measurement of tolerance to edaphic factors by mean of root growth. New Phytol. 80: 623-633.
• Zhao J., Shi G., Yuan Q. 2008. Polyamines content and physiological and biochemical responses to ladder concentration of nickel stress in Hydrocharis dubia (Bl.) Backer leaves. Biometals 21: 665-674.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu