Content of the free proline and activity antioxidant protection of bryophytes under conditions of stress
Keywords:
heavy metals, osmotic stress, PEG-6000, temperature, content of free proline, activity of superoxide dismutase, catalase, mosses Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi and Rhytidiadelphus squarrosus, hepatic Marсhantia polymorpha.Abstract
This study investigated effect of heavy metals Zn2+, Pb2+ and Ni2+ on free proline content and superoxide dismutase activity in mosses Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi and Rhytidiadelphus squarrosus. The effect of Cu2+ and Cr6+, low and high temperatures and osmotic stress in relation to proline content and catalase activity were estimated in hepatic Marсhantia polymorpha. It was found that proline accumulation was more pronounced under high temperatures and osmotic stress than in the presence of heavy metals. It is concluded that in tolerant species stress conditions may enhance protective processes such as accumulation of free proline and increase in the activities of detoxifying enzymes superoxide dismutase and catalase.
References
БАРАБОЙ В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи соврем. биологии. – 1991. – T. 111. – С. 923-931.
БРИТИКОВ Е. А. Биологическая роль пролина. – М.: Наука, 1975. – 88 с.
ДМИТРИЕВ А.П. Сигнальные молекулы растений для активации защитных реакций в ответ на биотический стресс // Физиология растений. – 2003. – T. 50, №3. – С. 465-474.
КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях // Под ред. Е.Л. Кордюм. – К.: Наукова думка, 2003. – 277 с.
КОЛУПАЄВ Ю.Є. Низькомолекулярні сполуки азоту в рослинах за умов стресів: особливості метаболізму та можливе фізіологічне значення // Физиология и биохимия культ. растений – 1995. – T. 27, № 5-6. – С. 324–335.
КОЛУПАЕВ Ю.Е. Стресові реакції рослин (молекулярно-клітинний рівень). – Харків: Харків. держ. аграр. ун-т., 2001. – 173 с.
КОРОЛЮК М.А., ИВАНОВА Л.И., МАЙОРОВА И.Г., ТОКАРЕВ В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. – 1986. – № 1. – С. 16-20.
КОРШИКОВ И.И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязненной среды. – К.: Наук. думка. – 1996. – 238 с.
КУЗНЄЦОВ ВЛ.В., ШЕВЯКОВА Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция // Физиология растений. – 1999. – T. 46, № 2. – С. 321-336.
ПЛОХИНСКИЙ Н.А. Биометрия. – М.: Изд-во МГУ, 1970. – 367 с.
СУН С.К., ЛЕН Е.Б., ТЯН К.Р. Метаболизм пролина и перекрестная устойчивость к засолению и тепловому стрессу у прорастающих семян пшеницы // Физиология растений. – 2005. – T. 52, № 6. – С. 897-904.
ФРАНКО О.Л., МЕЛО Ф.Р. Осмопротекторы: ответ растений на осмотический стресс // Физиология растений. – 2000. – T. 47, № 1. – С. 152-159.
ЧВАРИ С., АНДЯЛ Т., ШТРЕНГЕР Я. Определение антиоксидантных параметров крови и их диагностическое значение в пожилом возрасте // Лабораторное дело. – 1991. – № 3. – С. 95-99.
ШЕВЯКОВА Н.И. Метаболизм и физиологическая роль пролина в растениях при водном и солевом стрессе // Физиология растений. – 1983. – T. 30, вып. 4. – С. 768-783.
BATES L.S., WALDEN R.P., TEAR G.D. Rapid Determination of Free Proline for Water Stress Studies // Plant Soil. – 1973. – Vol. 39. – P. 205-210.
BOWLER C., MONTAGU M.V., INZE D. Superoxide dismutase and stress tolerance // Annu. Rev. Plant Phуsiol. аnd Plant Mol. Biol. – 1992. – Vol. 43. – P. 83-116.
BREDFORD W. A simple method for protein test // Annal. Biochem. – 1976. – № 72. – P. 248-252.
KAVI KISHOR P.B., SANGAM S., AMRUTHA R.N., SRI LAXMI P., NAIDU K.R., RAO K.R.S.S., RAO SREENATH, REDDY K.J., THERIAPPAN P., SREENIVASULU N. Regulation of prоline biosynthesis, degradation, uptake and transport in higher plants: Its implications in plant growth and abiotic stress tolerance // Current Science. – 2005. – Vol. 88, № 3. – P. 424-435.
PANDA S K., CHOUDHURY S. Changes in nitrate reductase activity and oxidative stress response in the moss Polytrichum commune subjected to chromium, copper and zinc phytotoxicity // Braz. J. Plant Physiol. – 2005. – Vol. 17, № 2. – P. 191-197.
PANDA S K., KHAN M.H. Changes in growth and superoxide dismutase activity in Hydrilla verticillata L. under abiotic stress // Braz. J. Plant Physiol. – 2004. – Vol. 16, № 2. – P. 115-118.
SHARMA S. SHANTI, DIETZ KARL-JOSEF The significance of amino acids and amino acid-derived molecules in plant responses and adaptation to heavy metal stress // Journal of Experimental Botany. – 2006. – Vol. 57, № 4. – P. 711-726.
