Salt-resistant forms of Brassica junceae mustard, induced by nitrosourea

Authors

  • Fedorenko G.M. Rostov State University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Usatov A.V. Rostov State University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Scherbakova L.B. Rostov State University, Rostov-on-Don, Russian Federation
  • Mashkina E.V. Rostov State University, Rostov-on-Don, Russian Federation

UDC

575.224.4.633

Abstract

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.

Funding information

Работа выполнена при поддержке РФФИ р2003юг (03-01-96546).

Author info

  • Grigoriy M. Fedorenko

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

  • Aleksandr V. Usatov

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

  • Lyudmila B. Scherbakova

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

  • Elena V. Mashkina

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

References

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Niu X., Bressan R., Hasegawa R., Pardo J. Ion Homeostasis in NaCl Stress Environments // Plant Physiol. 1995. No 109. P. 735-742.
  5. Zhu J., Hasegawa P., Bressan R. Molecular Aspects of Osmotic Stress in Plants // Crit. Rev. Plant Sci. 1997. No 16. P. 253-277.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. Строганов Б.П. Физиологические основы солеустойчивости растений при разнокачественном засолении. М., 1962. 366 с.
  21. Luff N.M. Improvement in Epoxy Resin Embedding Methods // J. Biophys. Cytolog. 1961. No 9. P. 409-412.
  22. 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.
  23. 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.
  24. 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.
  25. Бейли Н. Статистические методы в биологии. М.: Мир, 1973. 271 с.
  26. Удовенко Г.В. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям. Л.: ВИР, 1988. 227 с.
  27. Белецкий Ю.Д. Искусственные мутации хлоропластов у высших растений. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1989. 80 с.
  28. Силаева А.М. Структура хлоропластов и факторы среды. Киев, 1978. 203 с.
  29. Пахомова В.П. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений // Цитология. 1995. Т. 37. №1-2. С. 66-91.
  30. 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.
  31. Prevost N., Mchale I. Ultrastructure of bush bean root tip cells subjected to osmotic stress // Fyton. 1970. Т. 27. №2. P. 185-197.
  32. 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.
  33. 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.
  34. Белецкий Ю.Д., Шевякова Н.И., Карнаухова Т.Б. Пластиды и адаптиция растений к засолению. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1990. 48 с.

Downloads

Download data is not yet available.

Downloads

Issue

No. 2 (2004)

Pages

14-21

Section

Biology

Dates

Submitted

October 14, 2003

Accepted

January 30, 2004

Published

June 21, 2004

How to Cite

[1]
Fedorenko, G.M., Usatov, A.V., Scherbakova, L.B., Mashkina, E.V., Salt-resistant forms of Brassica junceae mustard, induced by nitrosourea. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2004, № 2, pp. 14–21.

License

Copyright (c) 2004 Федоренко Г.М., Усатов А.В., Щербакова Л.Б., Машкина Е.В.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.