Ekspresja genu akwaporyny w siewkach Pharbitis nil Choisy w warunkach ciągłej ciemności

• Autorzy: Dabrowska G. , Mordaka P. , Prusinska J. , Stawki K. , Goc A.

Warianty tytułu

EN

Expression of PIP1 aquaporin gene in seedlings of Pharbitis nil during continuous darkness

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kanały wodne odgrywają znaczącą rolę w rozwoju roślin i ich adaptacji do zmieniającego się środowiska zewnętrznego. Wpływ na ekspresję genów kodujących białka kanałów wodnych, akwaporyn, wywierają takie czynniki jak: hormony, susza, wysokie stężenia soli, temperatura czy światło. Gen PnPIPl, kodujący akwaporynę P. nil został zidentyfikowany w wyniku przeszukiwania biblioteki cDNA sondą - uzyskaną w wyniku reakcji różnicowego profilowania ekspresji genów. Wstępne doświadczenia sugerowały regulację ekspresji genu PnPIPl poprzez światło. Celem prezentowanej pracy było sprawdzenie poziomu transkrypcji genu akwaporyny P. nil w liścieniach siewek uprawianych w warunkach ciągłej ciemności. Stosując technikę hybrydyzacji typu northern z użyciem sondy molekularnej RNA znakowanej radioizotopowo uzyskano sygnał hybrydyzacyjny do transkryptu wielkości 1200 pz. Ekspresja genu spadała w pierwszych godzinach nocy, a wzrastała w połowie drugiej doby. Maksimum akumulacji transkryptu stwierdzono w 48 godzinie ciemności. Wyniki badań sugerują, że ekspresja genu akwaporyny PIP1 w liścieniach P. nil nie jest regulowana rytmem endogennym.

EN

Water channels play an im portant role in plant development and their adaptation to constantly changing environment. At the transcriptional level the water channel genes are up-or down- regulated in response to hormones, drought, salnity, temperature or light. After screening of a cDNA library by differential display product a gene encoding water channel of P. nil was identified. Preliminary results suggested the regulation of PnPIP1 gene by light. The aim of presented work was the transciptional level verification of aquaporin gene expression in cotyledons of seedlings P. nil growing under continuous darkness. We observed the specific hybridisation signal to 1200 bp transcript using northern hybridisation with radioactive labelled molecular probe of RNA. The PnPIP1 gene expression analysis during 48 hours of darkness showed a decrease of transcript amount at the beginning of the darkness period and its increase after 40 hours of the darkness as compared with plants growing in continuous light conditions. The result shows that gene of PnPIPl is not regulated by circadian rhythm.

Słowa kluczowe

PL

Pharbitis nil; akwaporyny; blona plazmatyczna; ciemnosc; ekspresja genow; gen PnPIP1; rosliny dnia krotkiego; rozwoj roslin; siewki; transkrypcja genow; warunki stresowe

EN

Pharbitis nil; aquaporin; plasma membrane; darkness; gene expression; PnPIP1 gene; short day plant; plant development; seedling; gene transcription; stress condition

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 524
• Opis fizyczny: s.477-483,rys.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Dabrowska G.

• Zakład Genetyki, Instytut Biologii Ogólnej i Molekularnej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, ul.Gagarina 9, 87-100 Toruń

autor

Mordaka P.

autor

Prusinska J.

autor

Stawki K.

autor

Goc A.

Bibliografia

• Chaumont F., Barrieu F., Wojcik E., Chrispeels M.J., Jung R. 2001. Aquaporins constitute a large and highly divergent protein family in maize. Plant Physiol. 125: 1206 - 1215.
• Chomczyński P., Sacchi N. 1987. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal. Biochem. 162: 156 - 159.
• Clarckson D. T., Carvajal M., Henzler T., Waterhouse R. N., Smyth A. J., Cooke D. T., Steudle E. 2000. Root hydraulic conductance: diurnal aquaporin expression and the effects of nutrient stress. J. Exp. Bot. 51: 61 - 70.
• Dąbrowska G., Doss R., Goc A., Smoliński D. 2004. Gen akwaporyny Pharbitis nil. 53 Zjazd Polskiego Towarzystwa Botanicznego, Toruń-Bydgoszcz 6-11 IX.
• Dąbrowska G., Głowacka B. 2005. Akwaporyny - nowe spojrzenie na transport wody w roślinach. Postępy Bioch. 50(4): 383 - 387.
• Dąbrowska G., Prusińska J., Goc A. 2006. Identyfikacja cDNA genu RSH (RelA/SpoT homolog) zaangażowanego w odpowiedź Pharbitis nil na warunki stresowe. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 509: 333 - 341.
• Gerlach W. L., Bedbrook J. R. 1979. Cloning and characterization of ribosomal RNA genes from wheat and barley. Nucl. Acids Res. 7: 1869 - 1885.
• Głowacka K., Dąbrowska G., Ligman S. B., Górecki R. J., Tretyn A. 2005. Analysis of aquaporin gene expression in Pharbitis nil during the photoperiodic flower induction. Biol. Lett. 42(2): 116.
• Harmer S. L., Hogenesch R. N., Straume M., Chang H. S., Han B., Zhu T., Wang X., Kreps J. A., Kay S. A. 2000. Orchestrated transcription of key pathways in Arabidopsis by the circadian clock. Science 290: 2110 - 2113.
• Henzler T., Waterhouse R. N., Smyth A. J., Carvajal M., Cooke D. T., Schaffner A. R., Steudle E., Clarkson D. T. 1999. Diurnal variations in hydraulic conductivity and root pressure can be correlated with the expression of putative aquaporins in the roots of Lotus japonicus. Planta 210: 50 - 60.
• Kopcewicz J., Lewak S. 2002. Fizjologia roślin. Wydawn. Nauk. PWN Warszawa: 601 - 611.
• Lopez F., Bousser A., Sissoeff I., Gaspar M., Lachaise B., Hoarau J., Mahe A. 2003. Diurnal regulation of water transport and aquaporin gen expression in maize roots: contribution of PIP2proteins. Plant Cell Physiol. 44: 1384 - 1395.
• Maurel C. 2007. Plant aquaporins: novel functions and regulations properties, FEBS Lett. 581: 2227 - 2236.
• Mordaka P., Dąbrowska G. 2007. Różnorodność i regulacja kanałów wodnych w świecie roślin. Postępy Bioch. 53(1): 84 - 90.
• Sakurai J., Ishikawa F., Yamaguchi T., Uemura M., Maeshima M. 2005. Identification of 33 rice aquaporin genes and analysis of their expression and function. Plant Cell Physiol. 46: 1568 - 1577.
• Sambrook J., Fritsch E. F., Maniatis T. 1989. Molecular cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York: 10.38 - 10.40.
• Wallace I. S., Roberts D. M. 2004. Homology modeling of representative subfamilies of Arabidopsis major intrinsic proteins. Classification based on the aromatic/arginine selectivity filter. Plant Physiol. 135: 1059 - 1068.
• Weig A., Deswarte C., Chrispeels M. J. 1997. The major intrinsic protein family of Arabidopsis has 23 members that from three distinct groups with functional aquaporins in each group. Plant Physiol. 114: 1347 - 1357.