Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của axit abscisic hoặc benzyladenine đối với hàm lượng sắc tố, độ phát sáng của diệp lục và cấu trúc siêu vi của lục lạp trong điều kiện căng thẳng nước và sau khi tái hydrat hóa
Tóm tắt
Nhằm đóng góp vào việc làm rõ vai trò của phytohormones trong phản ứng của thực vật với các điều kiện môi trường bất lợi, cây con của Phaseolus vulgaris, Nicotiana tabacum, Beta vulgaris và Zea mays đã được cung cấp nước, 100 µM axit abscisic (ABA) hoặc 10 µM N6-benzyladenine (BA) ngay trước khi áp dụng áp lực nước (WS). Ở cả bốn loài, hàm lượng diệp lục (Chls) và carotenoid giảm đáng kể trong tình trạng stress nước và chỉ ở thực vật được tiền xử lý bằng nước, nhưng không phải ở những thực vật được tiền xử lý bằng ABA hoặc BA. Hàm lượng sắc tố vòng xanthophyll tăng lên trong tình trạng stress nước nhiều hơn ở thực vật được tiền xử lý bằng ABA hoặc BA so với những thực vật được tiền xử lý bằng nước, nhưng mức độ giải epoxid hóa của chúng cao nhất ở những thực vật được tiền xử lý bằng nước. Tương tự, hiệu suất của hệ thống quang hợp 2, được xác định bằng tỷ lệ phát sáng diệp lục biến thiên và tối đa, không giảm đáng kể ở cây đậu được tiền xử lý bằng ABA hoặc BA, trái ngược với những cây được tiền xử lý bằng nước. Áp lực nước được áp dụng không đủ nghiêm trọng để làm tổn thương cấu trúc siêu vi của lục lạp. Tuy nhiên, những thay đổi khác nhau trong kích thước của các hạt tinh bột đã được quan sát. Ở cây đậu, lượng tinh bột tăng đáng kể ở những cây được tiền xử lý bằng nước, trong khi nó giảm ở những cây được tiền xử lý bằng BA và không có sự thay đổi nào ở những cây được tiền xử lý bằng ABA. Hàm lượng tinh bột giảm dưới áp lực nước ở cây củ cải đường và thuốc lá, nhưng chỉ có những thay đổi vừa phải được tìm thấy ở những cây được tiền xử lý bằng ABA hoặc BA. Do đó, việc áp dụng BA và đặc biệt là ABA đã giảm những tác động tiêu cực của áp lực nước tiếp theo.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ackerson, R.C., Hebert, R.R.: Osmoregulation in cotton in response to water stress. I. Alterations in photosynthesis, leaf conductance, translocation, and ultrastructure.-Plant Physiol. 67: 484–488, 1981.
Agarwal, S., Sairam, R.K., Srivastava, G.C., Meena, R.C.: Changes in antioxidant enzymes activity and oxidative stress by abscisic acid and salicylic acid in wheat genotypes.-Biol. Plant. 49: 541–550, 2005.
Ananieva, K., Malbeck, J., Kamínek, M., Van Staden, J.: Changes in endogenous cytokinin levels in cotyledons of Cucurbita pepo (zucchini) during natural and dark-induced senescence.-Physiol. Plant. 122: 133–142, 2004.
Athar, H.-R., Ashraf, M.: Photosynthesis under drought stress.-In: Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Photosynthesis. 2nd Ed. Pp. 793–809. Taylor and Francis, Boca Raton-London-New York-Singapore 2005.
Bray, E.A.: Abscisic acid regulation of gene expression during water-deficit stress in the era of the Arabidopsis genome.-Plant Cell Environ. 25: 153–161, 2002.
Čatský, J.: Determination of water deficit in disks cut out from leaf blades.-Biol. Plant. 2: 76–78, 1960.
Čatský, J., Pospíšilová, J., Kamínek, M., Gaudinová, A., Pulkrábek, J., Zahradníček, J.: Seasonal changes in sugar beet photosynthesis as affected by exogenous cytokinin N 6-(m-hydroxybenzyl) adenosine.-Biol. Plant. 38: 511–518, 1996.
Chang, C.W., Ryan, R.D.: Effects of water stress on starch and sucrose metabolism in cotton leaves.-Starch 39: 84–87, 1987.
Chernyad’ev, I.I., Monakhova, O.F.: The activity and content of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase in wheat plants as affected by water stress and kartolin-4.-Photosynthetica 35: 603–610, 1998.
Chernyad’ev, I.I., Monakhova, O.F.: Effects of cytokinin preparations on the pools of pigments and proteins of wheat cultivars differing in their tolerance to water stress.-Appl. Biochem. Microbiol. 39: 524–531, 2003.
Dubey, R.S.: Photosynthesis in plants under stressful conditions.-In: Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Photosynthesis. 2nd Ed. Pp. 717–737. Francis and Taylor, Boca Raton-London-New York-Singapore 2005.
García-Plazaola, J.I., Becerril, J.M.: Effects of drought on photoprotective mechanisms in European beech (Fagus sylvatica L.) seedlings from different provenances.-Trees 14: 485–490, 2000.
Giles, K.L., Cohen, D., Beardsell, M.F.: Effects of water stress on the ultrastructure of leaf cells of Sorghum bicolor.-Plant Physiol. 57: 11–14, 1976.
Giraudat, J., Parcy, F., Bertauche, N., Gost, F., Leung, J., Morris, P.-C., Bouvier-Durand, M., Vartanian, N.: Current advances in abscisic acid action and signalling.-Plant mol. Biol. 26: 1557–1577, 1994.
Hose, E., Sauter, A., Hartung, W.: Abscisic acid in roots-biochemistry and physiology.-In: Waisel, Y., Eshel, A., Kafkafi, U. (ed.): Plant Roots. The Hidden Half. 3rd Ed. Pp. 435–448. Marcel Dekker, New York-Basel 2002.
Iturbe-Ormaetxe, I., Escuredo, P.R., Arrese-Igor, C., Becana, M.: Oxidative damage in pea plants exposed to water deficit or paraquat.-Plant Physiol. 116: 173–181, 1998.
Ivanov, A.G., Krol, M., Maxwell, D., Huner, N.P.A.: Abscisic acid induced protection against photoinhibition of PSII correlates with enhanced activity of the xanthophyll cycle.-FEBS Lett. 371: 61–64, 1995.
Jia, H., Lu, C.: Effects of abscisic acid on photoinhibition in maize plants.-Plant Sci. 165: 1403–1410, 2003.
Kolodziejek, I., Koziol, J., Waleza, M., Mostowska, A.: Ultrastructure of mesophyll cells and pigment content in senescing leaves of maize and barley.-J. Plant Growth Regul. 22: 217–227, 2003.
Kolodziejek, I., Waleza, M., Mostowska, A.: Morphological, histochemical and ultrastructural indicators of maize and barley leaf senescence.-Biol. Plant. 51, in press, 2007.
Lopez-Carbonell, M., Alegre, L., Van Onckelen, H.: Effects of water stress on cellular ultrastructure and on concentrations of endogenous abscisic acid and indole-3-acetic acid in Fatsia japonica leaves.-Plant Growth Regul. 14: 29–35, 1994a.
Lopez-Carbonell, M., Alegre, L., Van Onckelen, H.: Changes in cell ultrastructure and endogenous abscisic acid and indole-3-acetic acid concentrations in Fatsia japonica leaves under polyethylene glycol-induced water stress.-Plant Growth Regul. 15: 165–174, 1994b.
Medrano, H., Bota, J., Abadía, A., Sampol, B., Escalona, J.M., Flexas, J.: Effects of drought on light-energy dissipation mechanisms in high-light-acclimated, field-grown grapevines.-Funct. Plant Biol. 29: 1197–1207, 2002.
Metwally, A., Tsonev, T., Zeinalov, Y.: Effect of cytokinins on the photosynthetic apparatus in water-stressed and rehydrated bean plants.-Photosynthetica 34: 563–567, 1997.
Miyashita, K., Tanakamaru, S., Maitani, T., Kimura, K.: Recovery responses of photosynthesis, transpiration, and stomatal conductance in kidney bean following drought stress.-Environ. exp. Bot. 53: 205–214, 2005.
Mizrahi, Y., Scherings, S.G., Arad, S.M., Richmond, A.E.: Aspects of the effects of ABA on the water status of barley and wheat seedlings.-Physiol. Plant. 31: 44–50, 1974.
Munné-Bosch, S., Alegre, L.: The xanthophyll cycle is induced by light irrespective of water status in field-grown lavender (Lavandula stoechas) plants.-Physiol. Plant. 108: 147–151, 2000.
Munné-Bosch, S., Peñuelas, J.: Drought-induced oxidative stress in strawberry tree (Arbutus unedo L.) growing in Mediterranean field conditions.-Plant Sci. 166: 1105–1110, 2004.
Naqvi, S.S.M.: Plant hormones and stress phenomena.-In: Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Plant and Crop Stress. 2nd Ed. Pp. 709–730. Marcel Dekker, New York-Basel 1999.
Nyitrai, P.: Development of functional thylakoid membranes: regulation by light and hormones.-In: Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Photosynthesis. 2nd Ed. Pp. 343–363. Taylor and Francis, New York 2005.
Pandey, D.M., Goswami, C.L., Kumar, B.: Physiological effects of plant hormones in cotton under drought.-Biol. Plant. 47: 535–540, 2003/4.
Pandey, D.M., Goswami, C.L., Kumar, B., Jain, S.: Hormonal regulation of photosynthetic enzymes in cotton under water stress.-Photosynthetica 38: 403–407, 2000.
Pastor, A., López-Carbonell, M., Alegre, L.: Abscisic acid immunolocalization and ultrastructural changes in waterstressed lavander (Lavandula stoechas L.) plants.-Physiol. Plant. 105: 272–279, 1999.
Pelleschi, S., Rocher, J.-P., Prioul, J.-L.: Effect of water restriction on carbohydrate metabolism and photosynthesis in mature maize leaves.-Plant Cell Environ. 20: 493–503, 1997.
Pospíšilová, J.: Participation of phytohormones in the stomatal regulation of gas exchange during water stress.-Biol. Plant. 46: 491–506, 2003a.
Pospíšilová, J.: Interaction of cytokinins and abscisic acid during regulation of stomatal opening in bean leaves.-Photosynthetica 41: 49–56, 2003b.
Pospíšilová, J., Bat’ková, P.: Effects of pre-treatments with abscisic acid and/or benzyladenine on gas exchange of French bean, sugar beet, and maize leaves during water stress and after rehydration.-Biol. Plant. 48: 395–399, 2004.
Pospíšilová, J., Dodd, I.C.: Role of plant growth regulators in stomatal limitation to photosynthesis during water stress.-In: Pessarakli, M. (ed.): Handbook of Photosynthesis. 2nd Ed. Pp. 811–825. Taylor and Francis, New York 2005.
Pospíšilová, J., Rulcová, J., Vomáčka, L.: Effect of benzyladenine and hydroxybenzyladenosine on gas exchange of bean and sugar beet leaves.-Biol. Plant. 44: 523–528, 2001.
Pospíšilová, J., Synková, H., Rulcová, J.: Cytokinins and water stress.-Biol. Plant. 43: 321–328, 2000.
Pospíšilová, J., Vágner, M., Malbeck, J., Trávníčková, A., Bat’ková, P.: Interactions between abscisic acid and cytokinins during water stress and subsequent rehydration.-Biol. Plant. 49: 533–540, 2005.
Ristic, Z., Cass, D.D.: Dehydration avoidance and damage to the plasma and thylakoid membranes in lines of maize differing in endogenous levels of abscisic acid.-J. Plant Physiol. 142: 759–764, 1993.
Roháček, K.: Chlorophyll fluorescence parameters: the definitions, photosynthetic meaning, and mutual relationships.-Photosynthetica 40: 13–29, 2002.
Rulcová, J., Pospíšilová, J.: Effect of benzylaminopurine on rehydration of bean plants after water stress.-Biol. Plant. 44: 75–81, 2001.
Saccardy, K., Pineau, B., Roche, O., Cornic, G.: Photochemical efficiency of photosystem II and xanthophyll cycle components in Zea mays leaves exposed to water stress and high light.-Photosynth. Res. 56: 57–66, 1998.
Schnablová, R., Synková, H., Čeřovská, N.: The influence of Potato virus Y infection on the ultrastructure of P ssu-ipt transgenic tobacco.-Int. J. Plant Sci. 166: 713–721, 2005.
Singh, D.V., Srivastava, G.C., Abdin, M.Z.: Amelioration of negative effect of water stress in Cassia angustifolia by benzyladenine and/or ascorbic acid.-Biol. Plant. 44: 141–143, 2001.
Tambussi, E.A., Bartoli, C.G., Beltrano, J., Guiamet, J.J., Araus, J.L.: Oxidative damage to thylakoid proteins in water-stressed leaves of wheat (Triticum aestivum).-Physiol. Plant. 108: 398–404, 2002.
Tognetti, R., Johnson, J.D., Michelozzi, M.: The response of European beech (Fagus sylvatica L.) seedlings from two Italian populations to drought and recovery.-Trees 9: 348–354, 1995.
Utrillas, M.J., Alegre, L.: Impact of water stress on leaf anatomy and ultrastructure in Cynodon dactylon (L.) Pers. under natural conditions.-Int. J. Plant Sci. 158: 313–324, 1997.
Vomáčka, L., Pospíšilová, J.: Rehydration of sugar beet plants after water stress: effects of cytokinins.-Biol. Plant. 46: 57–62, 2003.
Xie, Z., Jiang, D., Dai, T., Jing, Q., Cao, W.: Effects of exogenous ABA and cytokinin on leaf photosynthesis and grain protein accumulation in wheat ears cultured in vitro.-Plant Growth Regul. 44: 25–32, 2004.
Xiong, L., Zhu, J.-K.: Regulation of abscisic acid biosynthesis.-Plant Physiol. 133: 29–36, 2003.