«Биология. Экология» 2013 2

Мягкий тепловой стресс способствует защите клеток A. thaliana от летального действия салициловой кислоты

Авторы: Е. Л. Горбылева, Е. Г. Рихванов, Т. М. Русалева, А. В. Степанов, Г. Б. Боровский, В. К. Войников
Аннотация:

Салициловая кислота (СК) является важной сигнальной молекулой в развитии устойчивости растений к биотическому стрессу. Изучено влияние разных концентраций СК на жизнеспособность культуры клеток A. thaliana. Показано, что экзогенное применение СК в высоких концентрациях приводило к гибели культуры клеток, развивающейся во времени и сопровождающейся отставанием плазмалеммы от клеточной стенки. Такая реакция, согласно литературным данным, определяется как программируемая клеточ- ная смерть (ПКС). Инкубирование клеток в условиях мягкого теплового стресса сопровождалось индукцией синтеза белков теплового шока (БТШ) и снижало гибель клеток при обработке СК (явление перекрёстной устойчивости). Предполагается, что такая перекрёстная устойчивость обусловлена способностью БТШ ингибировать ПКС у растений.
Ключевые слова: салициловая кислота, белки теплового шока, Arabidopsis thaliana, программируемая клеточная смерть, тепловой стресс
УДК: 581.1
Литература: 1. Влияние салициловой кислоты на развитие индуцированной термотолерантности и индукцию синтеза БТШ в культуре клеток Arabidopsis thaliana / Е. Л. Дзюбина [и др.] // Физиология растений. – 2009. – Т. 56. – С. 78–84.
2. Тарчевский И. А. Протеомный анализ изменений в корнях гороха, вызванных апопозиндуцирующей концентрацией салициловой кислоты / И. А. Тарчевский, В. Г. Яковлева, А. М. Егорова // Докл. РАН. − 2008. − Т. 422. − С. 410–414.
3. Acetylsalicylic acid induces programmed cell death in Arabidopsis cell cultures / J. M. Garcia-Heredia [et al.] // Planta. – 2008. – Vol. 228. – P. 89–98.
4. Amirsadeghi S. The role of the mitochondrion in plant responses to biotic stress / S. Amirsadeghi, C. A. Robson, G. C. Vanlerberghe // Physiol. Plantarum. – 2007. – Vol. 129. – P. 253–266.
5. Application of salicylic acid increases contents of nutrients and antioxidative metabolism in mungbean and alleviates adverse effects of salinity stress / N. A. Khan [et al.] // Int. J. Plant Biol. – 2010. – Vol. 1. – Р. 1–8.
6. Baker C. J. Active oxygen species in plant pathogenesis / C. J. Baker, E. W. Orlandi // Annu. Rev. Phytopathol. – 1995. – Vol. 33. – P. 299–321.
7. Beere H. ‘The stress of dying’: the role of heat shock proteins in the regulation of apoptosis / H. Beere // J. Cell. Sci. – 2004. – Vol. 117. – P. 2641–2651.
8. Chinnusamy V. Molecular genetic perspectives on cross-talk and specificity in abiotic stress signalling in plants / V. Chinnusamy, K. Schumaker and J.-K. Zhu // J. Exp. Bot. – 2004. – Vol. 55. – P. 225–236.
9. Heat shock protein 101 plays a crucial role in thermotolerance in Arabidopsis / C. Queitsch [et al.] // Plant Cell. – 2000. – Vol. 12. – P. 479–492.
10. Maxwell D. P. Evidence of mitochondrial involvement in the transduction of signals required for the induction of genes associated with pathogen attack and senescence / D. P. Maxwell, R. Nickels, L. McIntosh // The Plant J. – 2002. – Vol. 29. – P. 269–279.
11. Nuclear-mitochondrial cross-talk during heat shock in arabidopsis cell culture / E. G. Rikhvanov [et al.] // Plant J. – 2007. – Vol. 52. – P. 763–778.
12. Rao M. Y. Ozone-induced cell death occurs via two distinct mechanisms in Arabidopsis: The role of salicylic acid / M. Y. Rao, K. R. Davis // Plant J. – 1999. – Vol. 17. – P. 603–614.
13. Salicylic acid is an uncoupler and inhibitor of mitochondrial electron transport / C. Norman [et al.] // Plant Physiol. – 2004. – Vol. 134. – P. 492–501.
14. Swidzinski J. A. A custom microarray analysis of gene expression during programmed cell death in Arabidopsis thaliana / J. A. Swidzinski, L. J. Sweetlove, C. J. Leaver // Plant J. – 2002. – Vol. 30. – P. 431–446.
15. The hypersensitive response; the centenary is upon us but how much do we know? / L. A. J. Mur [et al.] // J. Exp. Bot. – 2007. – Vol. 59. – P. 1–20.