vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 35 Научная статья Original article Биология Biology Солеустойчивые формы горчицы Brassica junceae, индуцированные нитрозометилмочевиной Salt-resistant forms of Brassica junceae mustard, induced by nitrosourea Федоренко Г.М. Федоренко Григорий Мефодьевич Fedorenko Grigoriy M. gfedoren@mail.ru

д-р биол. наук, заведующий лабораторией ультраструктурного анализа НИИ нейрокибернетики Ростовского государственного университета, профессор

 Усатов А.В. Усатов Александр Вячеславович Usatov Aleksandr V.

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики НИИ биологии Ростовского государственного университета

 Щербакова Л.Б. Щербакова Людмила Борисовна Scherbakova Lyudmila B.

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики НИИ биологии Ростовского государственного университета

 Машкина Е.В. Машкина Елена Владимировна Mashkina Elena V.

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики НИИ биологии Ростовского государственного университета

 Ростовский государственный университет, Ростов-на-ДонуRostov State University, Rostov-on-Don 21 06 2004 2 14 21 14 10 2003 30 01 2004 21 06 2004 Copyright (c) 2004 Федоренко Г.М., Усатов А.В., Щербакова Л.Б., Машкина Е.В. 2004 Федоренко Г.М., Усатов А.В., Щербакова Л.Б., Машкина Е.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Two salt-resistant SR forms of Brassica junceae mustard have been received with the application of nitrosourea. These forms don’t have chlorophyll defects. SR2 and SR3 salt-resistant forms preserve constant parameters of productivity under conditions of NaCl salting compared to the control vegetation conditions as contrast to initial plants of the Donskaya-5 sort.Results of the comparative ultrastructural analysis show that the salt influences the plastid ultrastructure of SR-2 and SR-3 lines of mustard in lesser degree in comparison with sort plants. On the contrary, the plastids of SR-2, SR-3 salt-resistant lines of mustard are functionally quite active under the conditions of stress factor action.

С помощью НММ получены две солерезистентные SR формы горчицы Brassica junceae, не имеющие хлорофильных аномалий. Солерезистентные линии горчицы SR2 и SR3 в условиях хлоридного засоления сохраняют показатели продуктивности по сравнению с контрольными условиями вегетации в отличие от исходных растений сорта Донская-5. Ультраструктурный анализ показал, что внутреннее строение хлоропластов зеленых растений горчицы сорта Донская-5 и двух солерезистентных линий SR2 и SR3 сходно и типично для хлоропластов высших растений.

 Работа выполнена при поддержке РФФИ р2003юг (03-01-96546). Tsuganea K., Kobayashia K., Niwaa Y., Ohbab Y., Wadab K., Kobayashia H. A Recessive Arabidopsis Mutant that Grows Photoautotrophically under Salt Stress Shows // Enhanced Active Oxygen Detoxification. Plant Cell. 1999. No 11. P. 1195-1206. Gomez J., Hernandez Y., Jimenez A., del Rio L., Sevilla F. Differential Response of Antioxidative Enzymes of Chloroplasts and Mitochondria to Long-Term NaCl Stress of Pea Plants // Free Radic. 1999. Res. 31. Suppl. P. 11-18. Fukushima E., Arata Y., Endo T., Sonnewald U., Sato F. Improved Salt Tolerance of Transgenic Tobacco Expressing Apoplastic Yeast-Derived Invertase // Plant Cell Physiol. 2001. Vol. 42. No 2. P. 245-249. Niu X., Bressan R., Hasegawa R., Pardo J. Ion Homeostasis in NaCl Stress Environments // Plant Physiol. 1995. No 109. P. 735-742. Zhu J., Hasegawa P., Bressan R. Molecular Aspects of Osmotic Stress in Plants // Crit. Rev. Plant Sci. 1997. No 16. P. 253-277. Hasegawa P., Bressan R., Zhu JK., Bohnert H. Plant Cellular and Molecular Responses to High Salinity // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 2000. No 51. P. 436-499. Huh G., Damsz B., Matsumoto T., Reddy M., Rus A., Ibeas J., Narasimhan M., Bressan R., Hasegawa P. Salt Causes Ion Disequilibrium-Induced Programmed Cell Death in Yeast and Plants // Plant J. 2002. Vol. 29. No 5. P. 649-659. Sumaryati S., Negrutiu I., Jacobs M. Characterization and Regeneration of Salt- and Water-Stress mutants from Protoplasts Culture of Nicotiana Plumbaginifolia (Viviana) // Theor. Appl. Genet. 1992. No 83. P. 613-619. Igarashi Y., Yoshiba Y., Sanada Y., Yamaguchi-Shikosaki K., Wada K., Shinasaki K. Characterisation of the Gene for 1-Pyrroline-5-Carboxylate Synthetase and Correlation Between the Expression of the Gene and Salt Tolerance in Oryza sativa L. // Plant Mol. Biol. 1997. No 33. P. 857-865. Roosens N., Willem Y., Verbruggen I., Biesemans M., Iacobs M. Proline Metabolism in the Wild-Type and in a Salt-Tolerant Mutant of Nicotiana plumbaginifolia Studied by 13C-Nuclear Magnetic Resonance Imaging // Plant Physiol. 1999. No 121. P. 1281-1290. Schobert A., Tschesche H. Unusual Solution Properties of Proline and Its Interaction with Proteins // Biochem. Biophys. Acta. 1978. Vol. 541. No 2. P. 270-277. Бабурина О.К., Шевякова Н.И. Влияние экзогенного глицинбетаина на рост и метаболизм люцерны в условиях засоления // Физиология растений. 1988. Т. 35. №6. С. 1177. Бабурина О.К., Шевякова Н.И. Бетаины как доноры метильных групп в побегах люцерны при засолении // Физиология растений. 1995. Т. 42. №6. С. 862-870. McNeis S., Nuccio M., Hanson A. Betaines and Related Osmoprotectants. Targets for Metabolic Engineering of Stress Resistance // Plant Physiol. 1999. Vol. 120. No 4. P. 945-950. Wu S-J., Ding L., Zhu JK. SOS1, a Genetic Locus Essential for Salt Tolerance and Potassium Acquisition // Plant Cell. 1996. Vol. 8. No 4. P. 617-627. Liu J., Ishitani M., Halffer U., Kim CS., Zhu JK. The Arabidopsis thaliana SOS2 Gene Encodes a Protein Kinase that is Required for Salt Tolerance // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97. 2000. Iss. 7. P. 3730-3734. Shi H., Xiong L., Stevenson B., Lu T., Zhu JK. The Arabidopsis Salt Overly Sensitive 4 Mutants Uncover a Critical Role for Vitamin B6 in Plant Sat Tolerance // Plant Cell. 2002. Vol. 14. No 3. P. 575-588. Ingram J., Bartels D. The Molecular Basis of Dehydration Tolerance in Plant // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996. No 47. P. 377-403. Nelson D., Shen B., Bohnert H. The Regulation of Cell-Specific Inositol Metabolism and Transport in Plant Salinity Tolerance // Plant Cell. 1998. No 10. P. 753-764. Строганов Б.П. Физиологические основы солеустойчивости растений при разнокачественном засолении. М., 1962. 366 с. Luff N.M. Improvement in Epoxy Resin Embedding Methods // J. Biophys. Cytolog. 1961. No 9. P. 409-412. Reynolds E.S. The Use of Lead Citral at High ph as an Electronopoque Stain in Electron Microscopy // J. Cell Biol. 1963. Vol. 17. No 1. P. 206-212. Давыденко О.Г., Палилова А.Н., Щетинина М.И. Дивергенция структуры митохондрий и хлоропластов у Aegilops и Triticum. Морфометрический анализ ультраструктуры хлоропластов // Генетика. 1984. Т. 20. №3. С. 448-456. Федоренко Г.М., Владимирский Б.М. Система анализа ультраструктурных характеристик функционального состояния клеток растительных и животных организмов // Перспективные информационные технологии в анализе изображений. Ташкент, 1992. С. 22-25. Бейли Н. Статистические методы в биологии. М.: Мир, 1973. 271 с. Удовенко Г.В. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям. Л.: ВИР, 1988. 227 с. Белецкий Ю.Д. Искусственные мутации хлоропластов у высших растений. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1989. 80 с. Силаева А.М. Структура хлоропластов и факторы среды. Киев, 1978. 203 с. Пахомова В.П. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений // Цитология. 1995. Т. 37. №1-2. С. 66-91. Куркова Е.Б., Калинкина Л.Г., Бабурина О.К., Мясоедов Н.А., Наумова Т.Г. Ответные реакции Seidlitzia rosmarinus на солевой стресс // Известия АН. Сер. биол. 2002. №3. С. 277-285. Prevost N., Mchale I. Ultrastructure of bush bean root tip cells subjected to osmotic stress // Fyton. 1970. Т. 27. №2. P. 185-197. Бурханова Э.А., Федина А.Б., Хохлова В.А., Самохвалова Н.И., Порфирова С.А., Данилова Н.В., Левин А.В., Кулаева О.Н. Действие различных стрессов на синтез и ультраструктуру клеток корней проростков тыквы // Физиология растений. 1988. Т. 35. №4. С. 762-772. Лапина Л.П., Бикмухаметова С.А. Влияние NaCl и Na2SO4 на функциональную активность фотосинтетического аппарата кукурузы // Физиология растений. 1973. Т. 20. №4. С. 798-805. Белецкий Ю.Д., Шевякова Н.И., Карнаухова Т.Б. Пластиды и адаптиция растений к засолению. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1990. 48 с.