Rola genów metalotionein i mikroorganizmów w reakcji rzepaku na działanie czynników stresowych

• Autorzy: Dabrowska G.

Warianty tytułu

EN

The role of metallothionein genes and microorganisms in the reaction of rape to stress factors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca stanowi przegląd literatury na temat zaangażowania genów metalotionein i mikroorganizmów glebowych w reakcje rzepaku (Brassica napus L.) na działanie czynników stresowych. W artykule omówiono wpływ bakterii stymulujących wzrost roślin i arbuskularnych grzybów mikoryzowych na wzrost odmian jarych i ozimej rzepaku zarówno w środowisku naturalnym, jak i zanieczyszczonym pierwiastkami śladowymi. Praca zawiera charakterystykę genów kodujących metalotioneiny B. napus (BnMT), zaliczanych do białek stresowych, uruchamianych między innymi w odpowiedzi na: jony metali ciężkich, zasolenie, atak patogenów, obecność mikroorganizmów glebowych i suszy. Opisano wpływ czynników biotycznych i abiotycznych na poziom transkryptów metalotionein rzepaku oraz udział tych genów w reakcji na obecność jonów pierwiastków śladowych.

EN

The article presents a literature survey on the involvement of metallothionein genes and rhizosphere microorganisms in the oilseed rape (Brassica napus L.) stress responses to different stress factors. The impact of plant growth stimulating bacteria and arbuscular myccorhizal fungi on the spring and winter rape varieties in the environment polluted with natural and trace elements was discussed. The genes encoding B. napus metallothioneins (BnMT) recognized as stress proteins initiated in response to e.g. heavy metals, such as ions, salinity, pathogens attack, soil microorganisms presence and drought were characterized. The article describes the biotic and abiotic stressinfluence on rapeseed metallothionein transcript level and their involvement in the reaction to the presence of trace elements.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Rośliny Oleiste - Oilseed Crops
• Rocznik: 2014
• Tom: 35
• Opis fizyczny: s.49-58,bibliogr.

Twórcy

autor

Dabrowska G.

• Zakład Genetyki, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Bibliografia

• Ahn Y.O., Kim H.K., Lee J., Kim H., Lee H.S., Kwak S.S. 2012. Three Brassica rapa metallothionein genes are differentially regulated under various stress conditions. Mol. Biol. Rep., 39: 2059-2067.
• Buchanan-Wollaston V. 1994. Isolation of cDNA clones for genes that are expressed during leaf senescence in Brassica napus. Plant Physiol., 105: 839-84.
• Dąbrowska G., Baum Ch., Trejgell A., Hrynkiewicz K. 2014. Impact of arbuscular mycorrhizal fungi on the growth and expression of gene encoding stress protein – metallothionein BnMT2 in the non-host crop Brassica napus L. J. Plant Nutr. Soil Sci., 177 (3): 459-467.
• Dąbrowska G., Hrynkiewicz K., Kłosowska K., Trejgell A., Mierek-Adamska A. 2010. Wpływ bakterii ryzosferowych na kiełkowanie nasion Brassica napus L. w obecności metali ciężkich (Cd, Cu, Pb, Zn). Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, 31 (1): 85-97.
• Dąbrowska G., Hrynkiewicz K., Kłosowska, K. Goc A. 2011. Selekcja bakterii ryzosferowych usprawniających procesy fitoremediacji gleb zawierających związki metali ciężkich. Ochrona Środowiska, 33 (2): 53-58.
• Dąbrowska G., Hrynkiewicz K., Mierek-Adamska A., Goc A. 2012. Wrażliwość odmian jarych i ozimych rzepaku na metale ciężkie i bakterie glebowe. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops, 33 (2): 201-220.
• Dąbrowska G., Hrynkiewicz K., Trejgell A. 2011a. Wpływ PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) na ekspresję metalotioneiny BnMT2 Brassica napus L. rosnącego w obecności metali ciężkich. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 567: 83-92.
• Dąbrowska G., Hrynkiewicz K., Trejgell A. 2012a. Do arbuscular mycorrhizal fungi affect metallothionein MT2 expression Brassica napus L. roots? Acta Biol. Cracov. Ser. Bot., 54 (1): 7-12.
• Dąbrowska G., Kata A., Goc A., Szechyńska-Hebda M., Skrzypek E. 2007. Characteristics of the plant ascorbate peroxidase family. Acta Biol. Cracov. Ser. Bot., 49 (1): 7-17.
• Dąbrowska G., Mierek-Adamska A., Goc A. 2012b. Plant metallothioneins: putative functions arising from in silico promoter analysis. Acta Biol. Cracov. Ser. Bot., 54 (2): 109-120.
• Dąbrowska G., Mierek-Adamska A., Goc A. 2013. Characteristics of Brassica napus L. metallothionein genes: expression in organs and during seed germination. Austr. J. Crops Sci., 7 (9): 1324-1332.
• Doty S.L. 2008. Enhancing phytoremediation through the use of transgenics and endophytes. New Phytol., 179: 318-333.
• Freisinger E. 2011. Structural features specific to plant metallothioneins. J. Biol. Inorg. Chem., 16: 1035-1045.
• Huang Y.J., To K.Y., Yap M.N., Chiang W.J., Suen D.F., Chen S.C.G. 2001. Cloning and characterisation of leaf senescence up-regulated genes in sweet potato. Physiol. Plant., 113: 384-391.
• Jansa J., Mozafar A., Kuhn G., Anken T., Ruh R., Sanders I.R., Frossard E. 2003. Soil tillage the comminity structure of mycorrhizal fungi in maize roots. Ecol. Appl., 13: 1164-1176.
• Kacperska A. 2002. Reakcje roślin na abiotyczne czynniki stresowe, (w:) Kopcewicz J., Lewak S. (red.), Fizjologia roślin, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 612-678.
• Koo S-Y., Cho K-S. 2009. Isolation and characterization of a plant growth-promoting rhizobacterium, Serratia sp. SY5. J. Microbiol. Biotech., 19: 1431-1438.
• Koszucka A.M., Dąbrowska G. 2006. Roślinne metalotioneiny. Post. Biol. Kom., 33 (2): 285-302.
• Lee J., Shim D., Song W-Y., Hwang I., Lee Y. 2004. Arabidopsis metallothioneins 2a and 3 enhance resistance to cadmium when expressed in Vicia faba guard cells. Plant Mol. Biol., 54: 805-815.
• Mierek-Adamska A., Dąbrowska G., Goc A. 2009. Rośliny modyfikowane genetycznie a strategie oczyszczania gleb z metali ciężkich. Post. Biol. Kom., 36: 649-662.
• Mierek-Adamska A., Dąbrowska G., Goc A. 2012. Characterization and expression of a cDNA encoding a seed-specific metallothionein in winter rape. Acta Biol. Cracov. Ser. Bot. 54 (suppl.1): 68.
• Mir G., Domènech J., Huguet G., Guo W-J., Goldsbrough P., Atrian S., Molinas M. 2004. A plant type 2 metallothionein (MT) from cork tissue responds to oxidative stress. J. Exp. Bot., 55: 2483-2493.
• Raaijmakers J.M., Paulitz T.C., Steinberg Ch., Alabouvette C., Moënne-Loccoz Y. 2009. The rhizo-sphere: a playground and battlefield for soilborne pathogens and beneficial microorganisms. Plant Soil, 321: 341-361.
• Rascio N., Navari-Izzo F. 2011. Heavy metal hyperaccumulating plants: How and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant Sci., 180: 169-181.
• Ren Y., Liu Y., Chen H., Li G., Zhang X., Zhao J. 2012. Type 4 metallothionein genes are involved in regulating Zn ion accumulation in late embryo and controlling early seedling growth in Arabidopsis. Plant Cell Environ., 35: 770-789.
• Robinson N.J., Tommey A.M., Kuske C., Jackson J.P. 1993. Plant metallothioneins. Biochem. J., 295: 1-10.
• Singh A.N., Singh A.R., Rexer K-H., Kost G., Varma A. 2003. Root endosymbiont: Piriformospora indica – aboon for orchids. J. Orchid. Soc. India, 15: 89-102.
• Smith S., Read D. 1997. Mycorrhizal symbiosis. Academic Press, San Diego, California, USA.
• Tommerup I.C. 1984. Persistence of infectivity by germinated spores of vesicular mycorrhizal fungi in soil. Trans. Br. Mycol. Soc., 82: 275-282.
• Turnau K., Jurkiewicz A., Grzybowska B. 2002. Rola mikoryzy w bioremediacji terenów zanieczysz-czonych. Kosmos, 51: 185-194.
• Varma A., Verma S., Sudha S., Sahay N.S., Bütehorn B., Franken P. 1999. Piriformospora indica, a cultivable plant-growth-promoting root endophyte. Appl. Environ. Microbiol., 65: 2741-2744.
• Zhou J., Goldsbrough P.B. 1995. Structure, organization and expression of the metallothionein gene family in Arabidopsis. Mol. Gen. Genet., 248: 318-328.
• Zhou Y., Chu P., Chen H., Li Y., Liu J., Ding Y., Tsang E.W.T., Jiang L., Wu K., Huang S. 2012. Overexpression of Nelumbo nucifera metallothioneins 2a and 3 enhances seed germination vigor in Arabidopsis. Planta, 235: 523-537.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12338273.1137526