Abiotikus stressztényezők hatása a kukorica (Zea mays L.) anyagcseréjére és egyedfejlődésére = Effect of abiotic stress factors on maize (Zea mays L.) metabolism and plant development

Páldi, Emil and Anda, Angéla and Burucs, Zoltán and Görgényi Miklósné Tari, Irma and Horváth, Eszter and Janda, Tibor and Lásztity, Demeter and Loke, Zsuzsanna Katalin and Marton, Lajos Csaba and Szabó Endréné dr. Rácz, Ilona and Szalai, Gabriella and Torkos, Gyula (2007) Abiotikus stressztényezők hatása a kukorica (Zea mays L.) anyagcseréjére és egyedfejlődésére = Effect of abiotic stress factors on maize (Zea mays L.) metabolism and plant development. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 37987_ZJ1.pdf Download (232kB)

Abstract

Kutatásunk során a kénanyagcsere egyik meghatározó intermedierjének, az S-metil-metioninnak (SMM) alacsony hőmérsékleti stresszt csökkentő hatását tanulmányoztuk elsősorban kukoricában. Bizonyítottuk az SMM-indukált poliaminszintézis tényét nemcsak kukoricában, hanem más gazdasági növényekben is. Megállapítottuk, hogy a hidegre érzékeny beltenyésztett kukoricavonalakban nagyobb mennyiségben szintetetizálódik SMM hatására spermidin, mint a toleráns genotípusokban. Az SMM-indukált spermidin nemcsak a kukoricában, hanem más gazdasági növényekben (őszi búza, borsó, szója) is csökkenti a membránok károsodását, és ezen keresztül az ionkiáramlás mértékét. Igazoltuk az SMM fotoszintézisre gyakorolt pozitív hatását is, mert megnöveli a PSII hatékonyságát jellemző Fv/Fm hányadost, és megemeli az össz-klorofill mennyiségét a kukorica genotípusok leveleiben szuboptimális (6-10°C) hőmérsékleteken. Bizonyítottuk, hogy alacsony hőmérsékleti stressz során az SMM egyes antioxidáns enzimek aktivitását serkenti, így csökkentve közvetve a reaktív oxigénformák káros hatását. Részletesen tanulmányoztuk a poliaminszintézis kulcsenzimeinek (ADC, ODC, SAMDC) génexpresszióját 24 órás SMM, illetve SMM+hidegkezelés hatására. Megállapítottuk, hogy a legnagyobb változás az ADC expressziójában volt kimutatható. Igazoltuk, hogy mind a hideg, mind az SMM hatására már az első órától kezdve gyorsan emelkedett a CBF faktor expressziója is. | Investigations were made on the ability of S-methyl-methionine (SMM), an important intermediary compound in the sulphur metabolism, to reduce low temperature stress, especially in maize. The existence of SMM-induced polyamine synthesis was confirmed not only in maize, but also in other crops. It was found that larger quantities of spermidine were synthesised in response to SMM treatment in chilling-sensitive inbred maize lines than in tolerant genotypes. The SMM-induced spermidine reduced membrane damage, and consequently the extent of electrolyte leakage, not only in maize, but also in other crops (winter wheat, pea, soybeans). SMM was also demonstrated to have a positive effect on photosynthesis, since it increased the Fv/Fm quotient indicative of the efficiency of PSII and induced a rise in the total chlorophyll content in the leaves of maize genotypes at suboptimal (6?10°C) temperatures. In the course of low temperature stress SMM was shown to stimulate the activity of certain antioxidant enzymes, thus indirectly reducing the damaging effect of reactive oxygen species. Detailed studies were made on the gene expression of key enzymes in polyamine synthesis (ADC, ODC, SAMDC) as the result of 24-h treatment with SMM or SMM + chilling. The greatest change was detected in the ADC expression. Both chilling and SMM led to a rapid increase in the expression of the CBF factor within an hour of treatment..

Actions (login required)

Edit Item