PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2008 | 524 |
Tytuł artykułu

Effect of nickel on ammonium assimilating enzymes in wheat shoots

Warianty tytułu
PL
Wpływ niklu na aktywność enzymów uczestniczących w asymilacji jonów amonowych w pędach pszenicy
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Effects of two Ni concentrations (50 and 100 µM) on growth, Ni accumulation as well as the activities of glutamine synthetase (GS) and glutamate dehydrogenase (GDH) were studied in shoots of wheat seedlings. Exposure to Ni caused rapid accumulation of this metal in the shoots accompanied by a substantial decrease in the length and fresh weight of these organs. Both aminating (NADH-GDH) and deaminating (NAD-GDH) glutamate dehydrogenase activities were significantly influenced by Ni stress, while GS activity did not change in response to Ni application. The activity of NADH-GDH showed an increase at the end of the experiment and 7 days after Ni treatment it was 68% and 76% higher than in the control, at 50 and 100 µM Ni, respectively. NAD-GDH activity after 1 and 4 days of exposure to a higher concentration of Ni was reduced by 24% and 37%, respectively. However, on the 7th day the activity of this enzyme was enhanced by 150% and 72% over the control level, at 50 and 100 µM Ni, respectively. The obtained results suggest that GDH can play an important role in response of wheat seedlings to Ni toxicity.
PL
Badano wpływ Ni o stężeniu 50 i 100 µM na wzrost, zawartość Ni oraz aktywność syntetazy glutaminowej (GS) i dehydrogenazy glutaminianowej (GDH) w pędach pszenicy. Potraktowanie Ni wywołało szybką akumulację tego metalu w pędach oraz obniżenie długości i świeżej masy tych organów. Stres wywołany nadmiernym stężeniem Ni w podłożu wywarł znaczny wpływ zarówno na aminującą (NADH-GDH), jak i deaminującą (NAD-GDH) aktywność dehydrogenazy gluta- minianowej, natomiast nie spowodował zmian aktywności GS. W końcowym etapie doświadczenia zaobserwowano wzrost aktywności NADH-GDH i po 7 dniach traktowania była ona o 68% i 76% wyższa niż w kontroli, odpowiednio dla 50 i 100 µM Ni. Po 1 i 4 dniach ekspozycji siewek pszenicy na 100 µM Ni stwierdzono obniżenie aktywności NAD-GDH w pędach, odpowiednio o 24% i 37%. Natomiast po 7 dniach aktywność tego enzymu wzrosła i przewyższała ona poziom kontroli o 150% i 72%, odpowiednio dla 50 i 100 µM Ni. Otrzymane wyniki sugerują, że GDH może odgrywać ważną rolę w reakcji siewek pszenicy na toksyczne działanie Ni.
Wydawca
-
Rocznik
Tom
524
Opis fizyczny
p.295-303,ref.
Twórcy
autor
  • Department of Plant Physiology and Biochemistry, University of Lodz, Banacha 12/16, 90-237 Lodz, Poland
autor
autor
autor
Bibliografia
  • Agbaria H., Heuer B., Zieslin N. 1998. Rootstock-imposed alterations in nitrate reductase and glutamine synthetase activities in leaves of rose plants. Biol. Plant. 41: 85 - 91.
  • 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.
  • Debouba M., Gouia H., Suzuki A., Ghorbel M. H. 2006. NaCl stress effects on enzymes involved in nitrogen assimilation pathway in tomato „Lycopersicon esculentum” seedlings. J. Plant Physiol. 163: 1247 - 1258.
  • Dubois F., Terce-Laforgue T., Gonzalez-Moro M.-B., Estavillo J.-M. Sangwan R., Gallais A., Hirel B. 2003. Glutamate dehydrogenase in plants: is there a new story for an old enzyme? Plant Physiol. Biochem. 41: 565 - 576.
  • El-Shintinawy F., El-Ansary A. 2000. Differential effect of Cd²⁺ and Ni²⁺ on amino acid metabolism in soybean seedlings. Biol. Plant. 43: 79 - 84.
  • Eskew D. L., Welch R. M., Cary E. E. 1983. Nickel: an essential micronutrient for legumes and possibly all higher plants. Science 222: 621 - 623.
  • Frechilla S., Łasa B., Aleu B., Juanarena N., Lamsfus C., Aparicio-Tejo P. M. 2002. Short-term ammonium supply stimulates glutamate dehydrogenase activity and alternative pathway respiration in roots of pea plants. J. Plant Physiol. 159: 811 - 818.
  • Freeman J. L., Persans M. W., Nieman K., Albrecht C., Peer W., Pickering I. J., Salt D. E. 2004. Increased glutathione biosynthesis plays a role in nickel tolerance in Thlaspi nickel hyperaccumulators. Plant Cell 16: 2176 - 2191.
  • Gajewska E., Skłodowska M., Słaba M., Mazur J. 2006a. Effect of nickel on antioxidative enzyme activities, proline and chlorophyll contents in wheat shoots. Biol. Plant. 50: 653 - 659.
  • Gajewska E., Słaba M., Andrzejewska R., Skłodowska M. 2006b. Nickel-induced inhibition of wheat root growth is related to H₂O₂ production but not to lipid peroxidation. Plant Growth Regul. 49: 95 - 103.
  • Gouia H., Suzuki A., Brulfert J., Ghorbal M.H. 2003. Effect of cadmium on the coordination of nitrogen and carbon metabolism in bean seedlings. J. Plant Physiol. 160: 367 - 376.
  • Groat R. G., Vance C. P. 1981. Root nodule enzymes of ammonia assimilation in alfalfa (Medicago sativa L.). Developmental patterns and response to applied nitrogen. Plant Physiol. 67: 1198 - 1203.
  • Gupta D. K., Tohoyama H., Joho M., Inouhe M. 2004. Changes in the levels of phytochelatins and related metal-binding peptides in chickpea seedlings exposed to arsenic and different heavy metal ions. J. Plant Res. 117: 253 - 256.
  • Jha A. B., Dubey R. S. 2004. Arsenic exposure alters activity behaviour of key nitrogen assimilatory enzymes in growing rice plants. Plant Growth Regul. 43: 259 - 268.
  • Kevrešan S., Petrović N., Popović M., Kandrač J. 1998. Effect of heavy metals on nitrate and protein metabolism in sugar beet. Biol. Plant. 41: 235 - 240.
  • Kwinta J., Bielawski W. 1998. Glutamate dehydrogenase in higher plants. Acta Physiol. Plant. 20: 453 - 463.
  • Kwinta J., Koźlik D. 2006. Glutamine synthetase and glutamate dehydrogenase in cadmium-stressed triticale seedlings. Acta Physiol. Plant. 28: 339 - 347.
  • Lightfoot D. A., Mungur R., Ameziane R., Nolte S., Long L., Bernhard K., Colter A., Jones K., Iqbal M. J., Varsa E., Young B. 2007. Improved drought tolerance of transgenic Zea mays plants that express the glutamate dehydrogenase gene (gdhA) of E. coli. Euphytica 156: 103 - 116.
  • Mena-Petite A., Lacuesta M., Muńoz-Rueda A. 2006. Ammonium assimilation in Pinus radiata seedlings: effects of storage treatments, transplanting stress and water regimes after planting under simulated field conditions. Environm. Exp. Bot. 55: 1 - 14.
  • Miflin B. J., Habash D. Z. 2002. The role of glutamine synthetase and glutamate dehydrogenase in nitrogen assimilation and possibilities for improvement in the nitrogen utilization of crops. J. Exp. Bot. 53: 979 - 987.
  • Osuji G. O., Haby V. A., Beyene A., Madu W. C., Mangaroo A.S. 1997/98. The isomerization of glutamate dehydrogenase in response to lead toxicity in maize. Biol. Plant. 40: 389 - 398.
  • Pandey N., Sharma C. P. 2002. Effect of heavy metals Co²⁺ , Ni²⁺ and Cd²⁺ on growth and metabolism of cabbage. Plant Sci. 163: 753 - 758.
  • Parida B. K., Chhibba I. M., Nayyar V. K. 2003. Influence of nickel-contaminated soils on fenugreek (Trigonella corniculata L.) growth and mineral composition. Sci. Hort. 98: 113 - 119.
  • Robinson S. A., Slade A. P., Fox G. G., Phillips R., Ratcliffe R. G., Stewart G. R. 1991. The role of glutamate dehydrogenase in plant nitrogen metabolism. Plant Physiol. 95: 509 - 516.
  • Samarakoon A. B., Rauser W. E. 1979. Carbohydrate levels and photoassimilate export from leaves of Phaseolus vulgaris exposed to excess cobalt, nickel, and zinc. Plant Physiol. 63: 1165 - 1169.
  • Tripathy B. C., Bhatia B., Mohanty P. 1981. Inactivation of chloroplast photosynthetic electron-transport activity by Ni²⁺. Biochim. Biophys. Acta 638: 217 - 224.
  • Zeller S., Feller U. 1999. Long-distance transport of cobalt and nickel in maturing wheat. Eur. J. Agron. 10: 91 - 98.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.dl-catalog-5bfaa7cb-fbf3-4835-bf67-e7b8a3d6bace
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.