Wpływ stresu osmotycznego na wzrost oraz aktywność reduktazy azotanowej w siewkach ogórka (Cucumis sativus L.)

• Autorzy: Sacala E.

Warianty tytułu

EN

The influence of osmotic stress on growth and nitrate reductase activity in cucumber seedlings (Cucumis sativus L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ umiarkowanego stresu osmotycznego (50 mmoldm-3 NaCl, 25 mmoldm-3 Na2SO4, 5% PEG) na wzrost, aktywność reduktazy azotanowej oraz zawartość azotanów w ko-rzeniach i liścieniach ogórka. Doświadczenia przeprowadzono na 7-dniowych siewkach uprawia¬nych metodą kultur hydroponicznych w następujących warunkach: 16-godzinny fotoperiod (200 ^molm-2s-1), 25/22°C temperatura dnia i nocy. Wyniki doświadczeń wzrostowych wykazały, że w początkowej fazie wzrostu ogórek stosunkowo dobrze toleruje stres osmotyczny. NaCl nie hamował wzrostu roślin, natomiast Na2SO4 oraz PEG powodowały ok. 20% zmniejszenie świeżej i suchej masy korzeni, a PEG również niewielkie zahamowanie wzrostu liścieni. Stres solny (NaCl i Na2SO4) przyczyniał się do wyraźnego obniżenia koncentracji azotanów w korzeniach i liścieniach ogórka. Spadek ten był szczególnie drastyczny w obecności NaCl i wynosił aż 70% w porównaniu do roślin kontrolnych. Aktywność reduktazy azotanowej (NR) w korzeniach ogór¬ka utrzymywała się na podobnym poziomie we wszystkich badanych wariantach, natomiast w liścieniach roślin rosnących w warunkach stresu osmotycznego aktywność ta zdecydowanie obniżała się (największa ok. 60% inhibicja enzymu wystąpiła pod wpływem NaCl). Podsumowując, można stwierdzić, że największe zahamowanie wzrostu roślin wystąpiło pod wpływem 5% PEG-u, przy czym w tych warunkach zmiany aktywności NR były stosunkowo niewielkie. Stosowane skróty: NR - reduktaza azotanowa, PEG - glikol polietylenowy o masie moleku¬larnej 3350.

EN

The effects of moderate osmotic stress (50 mmoldm-3 NaCl, 25 mmoldm-3 Na2SO4 and 5% PEG) on growth, nitrate reductase (NR) activity and nitrate concentration in roots and cotyledons of cucumber were studied. The experiments were conducted on 7-day old seedlings grown in hydroponic culture under following conditions: 16 h photoperiod (200 ^mol-m^s-1) at tempera- ture 25/22°C day/night. Results of growth experiments showed that cucumber in early stage of growth is relatively tolerant to imposed osmotic stress. NaCl did not affect growth parameters, whereas Na2SO4 and PEG caused approximately 20% decrease in fresh and dry weight of roots, and PEG caused slight decline in growth of cotyledons. Salt stress (NaCl and Na2SO4) caused marked reduction of nitrate concentration in roots and cotyledons. This reduction was particularly dramatic under NaCl stress and it reached 70% compared to control. In roots of cucumber nitrate reductase activity did not change markedly, whereas in cotyledons, enzyme activity significantly lowered under stress conditions (the greatest inhibition amounted approximately 60% under NaCl treatment). In conclusion, the greatest reduction of cucumber growth was observed under PEG treatment but this case changes in NR activity were relatively small.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Rolnictwo
• Rocznik: 2009
• Tom: 95
• Opis fizyczny: s.75-85,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sacala E.

• Katedra Żywienia Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• Abd-El Baki G.K., Siefritz F., Man H-M., Weiner H., Kaldenhoff R., Kaiser W.M., 2000. Nitrate reductase in Zea mays L. under salinity. Plant Cell Environ., 23: 51-521.
• Ashraf M., Foolad M.R., 2007. Role sof glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environ. Exp. Bot., 59: 206-216.
• Bhivare V.N., Nimbalkar J.D., Chavan P.D., 1988. Photosynthetic carbon metabolism in french bean leaves under saline conditions. Environ. Exp. Bot., 28: 117-121.
• Bradford M.M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Anal. Biochem,. 72: 248-254.
• Cataldo D.A., Haroon M., Schrader L.E., Youngs V.L., 1975. Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 6: 71-80.
• Chavan P.D., Karadge B.A., 1980. Response of sodium chloride and sodium sulfate salinization on photosynthetic carbon assimilation in peanut. Plant Soil, 56: 201-207.
• Cramer M.D., Schierholt A., Wang Y.Z., Lips S.H., 1995. The influence of salinity on the utilization of root anaplerotic carbon and nitrogen metabolism in tomato seedlings. J. Exp. Bot., 46: 1569-1577.
• Debouba M., Gouia H., Valadier M-H., Ghorbel M.H., Suzuki A., 2006. Salinity-induced tissue-specific diurnal changes in nitrogen assimilatory enzymes in tomato seedlings grown un¬der high or low nitrate medium. Plant Physiol. Biochem., 44: 409-419.
• Fernandez-Ballester G., Cerda A., Martinez V., 1997. Role of calcium in short-term responses of bean plants to osmotic or saline shocks. J. Plant Physiol., 151: 741-747.
• Grattan S.R., Grieve C.M., 1999. Salinity - mineral nutrient in horticultural crops. Scientia Hort., 78: 127-157.
• Kaiser W.M., Huber S.C., 2001. Post-translational regulation of nitrate reductase: mechanism, physiological relevance and environmental triggers. J. Exp. Bot., 52: 1981-1989.
• Kaiser W.M., Kandlbinder A., Stoimenova M., Glaab J., 2000. Discrepancy between nitrate reduction rates in intact leaves and nitrate reductase activity in leaf extracts: What limits ni¬trate reduction in situ? Planta, 210: 801-807.
• Khan M.G, Srivastava H.S., 1998. Changes in growth and nitrogen assimilation in maize plants induced by NaCl and growth regulators. Biol. Plant., 41: 93-99.
• Larsson M., Larsson C-M., Whitford P.N., Clarkson D.T., 1989. Influence of osmotic stress on nitrate reductase activity in wheat (Triticum aestivum L.) and the role of abscisic acid. J. Exp. Bot., 40: 1265-1271.
• Lutts S., Almansouri M., Kinet J-M., 2004. Salinity and water stress have contrasting effects on the relationship between growth and cell viability during and after stress exposure in du¬rum wheat callus. Plant Science, 167: 9-18.
• Mansour M.M.F., 2000. Nitrogen containing compounds and adaptation of plants to salinity stress. Biol. Plant., 43: 491-500.
• Munns R., 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell Environ., 25: 239-250.
• Pessarakli M., Tucker T.C., 1985. Uptake of nitrogen-15 by cotton under salt stress. Soil Science Soc. Am. J., 49: 149-152.
• Rai V.K., 2002. Role of amino acids in plant responses to stresses. Biol. Plant., 45: 481-487.
• Sacala E., Biegun A., Demczuk A., Grzys E.,: 2005. Effects of NaCl and supplemental calcium on growth parameters and nitrate reductase activity in maize. Acta Soc. Bot. Pol., 74: 119-123.
• Sacala E., Demczuk A., Grzys E., Sobczak A., 2002. The effects of salt stress on growth and biochemical parameters in two maize varieties. Acta Soc. Bot. Pol., 71: 101-107.
• Sacala E., Demczuk A., Grzys E., Spiak Z., 2008. Effect of salt and water stresses on growth, nitrogen and phosphorus matabolism in Cucumis sativus L. seedlings. Acta Soc. Bot. Pol., 77: 23-28.
• Sagi M., Dovrat A., Kipins T., Lips H., 1997. Ionic balance, biomass production and organic nitrogen as affected by salinuty and nitrogen source in annual ryegrass. J. Plant Nut., 20: 1291-1316.
• Silveira J.A.G., Melo A.R.B., Viegas R.A., Oliveira I.T.A., 2001. Salinity-induced effects on nitrogen assimilation related to growth in cowpea plants. Environ. Exp. Bot. 46: 171-179.
• Surabhi G.-K., Reddy A.M., Kumari G.J., Sudhakar Ch., 2008. Modulations in key enzymes of nitrogen metabolism in two high yielding genotypes of mulberry (Morus alba L.) with differential sensitivity to salt stress. Environ. Exp. Bot., 64: 171-178.
• Zayed M.A., Zeid I.M., 1997/1998. Effect of water and salt stresses on growth, chlorophyll, mineral ions and organic solutes contents, and enzymes activity in mung bean seedlings. Biol. Plant., 40: 351-356.
• Zhu J.K., 2001. Plant salt tolerance. Trends Plant Sci., 6: 69-71.

Uwagi

PL