Стійкість клітинних варіантів рослин Nicotiana tabaccum L. до водного дефіциту

  • Л. І. Броннікова Дніпровський Національний Університет імені Олеся Гончара, Україна, 49010, м. Дніпро, Проспект Гагаріна, 72; Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17 https://orcid.org/0000-0002-8103-0548
  • І. О. Зайцева Дніпровський Національний Університет імені Олеся Гончара, Україна, 49010, м. Дніпро, Проспект Гагаріна, 72 https://orcid.org/0000-0001-5789-7240
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1628
Ключові слова: клітинна селекція, тютюн, водний дефіцит, іони Ва2, стрес, стійкість, пролін

Анотація

Мета. Встановлено, що стійкість до деяких катіонів важких металів поєднується зі стійкістю до осмотичних стресів. Так, стійкість до катіонів барію корелює зі стійкістю до водного стресу. Тому метою експерименту було порівняти стійкість первинного і вторинного калюсів до модельованих стресів. Методи. Об’єктом тестування обрано тютюн – рослину чутливу до водного дефіциту. Рівень стійкості варіантів оцінювали за показником відносного приросту свіжої маси за дії осмотичних стресів: засолення, 25 г/л солей морської води; сульфат натрію, водний стрес. Обидві концентрації летальні для клітинних культур тютюну дикого типу. Результати. Отримано Ва-стійкі клітинні культури тютюну. Калюс тютюну відзначався стійкістю до летальних модельованих стресів. Ва-стійка культура розвивалася на середовищі із додаванням солей морської води та сульфату натрію. Висновки. Явище стійкості відбиралось в результаті первинної селекції на середовищі з іонами важких металів. Рівень осмостійкості не знижувався при збільшенні терміну культивування.

Посилання

Imran Q. M., Falak N., Hussan A., Man B.-G., Yun B.-W. Abiotic stress biotechnological tools in stress response. J. Agronomy. 2021. 11 (8). Р. 15–79. doi: 10.3390/agronomy11081579.

Kazemsouve M., Hatamian M., Tesfamaniam T. Plant dround stage influences heavy metal accumulation in leafy vegetables of garden cress and sweet basil. Chemical and biological technologies in Agriculture. 2019. 25 (6). Р. 1–16. doi: 10.1186/s40538-019-0170-3.

Petruzelli G., Pedrom F. Influence of increasing tungsten concentrations and soil characteristics on plant uptake: greenhouse experiments with Zea mays L. Appl. Sci. 2019. 9. 3998. Р. 22–45. doi: 10.3390/app.9193998.

Ahmed S., Ahmed S., Roy S. K., Woo S. H., Sonawane D., Shohael A. M. Effect of salinity on the morphological, physiological and biochemical properties of lettuce (Lactuca sativa L.) in Bangladesh. Open Agriculture. 2022. 4. P. 361–373. doi: 10.1515/opag-2019-0033.

Norouzi O., Hesami M., Pepe M., Dutta A., Maxwell A., Jones P. In vitro plant tissue culture as the fifth generation of bioenergy. Scientific Reports. 2022. 12 (5838). P. 1–11. doi: 10.1038/s41598-022-09066-3

Angulo-Bezarano P. I., Puente-Rivera J., Cruz-Orteza R. Metal and metalloid toxicity in plants: an overview on molecular aspects. Planta. 2021. 10 (4). P. 35. doi: 10.3390/plants/0040635

Slemi N., Kouki R., Ammar M. H., Ferrera R., Perez-Clemete R. Barium effect on germination, plant growth and antioxidant enzymes in Cucumis sativus L. Food science and nutrition. 2021. 9 (4). P. 2086–2094. doi: 10.1002/fsn3.2177.

Kibria M. G., Hoque Md. A. A review on plant responses to soil salinity and amelioration strategies. Open Journal of soil science. 2019. 9 (11). P. 1–32. doi: 10.4236/ojss.2019.911013.

Paes de Meloi B., Avelar Carpinetti P., Fraga O. T., Fiores V. S., De Camargos L. F., De Silva Ferreiro M. F. Abiotic stress in plants and their markers: a practice view of plant stress and programmed cell death mechanisms. Plants. 2022. 11 (9). 1100. doi: 10.3390/plants1191100.

Colin I., Ruhnow F., Zhu L.-K., Zhao Y., Person S. The cell biology of primary cell watts during salt stress. Plant Cell. 2023. 35 (1). P. 201–207. doi: 10.1093/plcel/koa292.

Sergeeva L. E., Mykhalska S. I. Cell selection with heavy metal ions for obtaining salt tolerant plant cell cultures. Plant physiology and genetics. 2019. 51 (4). P. 315–323. doi: 10.15407/frh2019.04315.

Khan J., Laboni A., Ajim T., Rlias S. M., Seraj V. Downregulation of the OsAKT1 K+/Na+ transporter by CRISPR – Cas9 mediated transformation in sensitive rise IR29 makes it tolerant to salt stress. Plant tissue Culture and Biotechnology. 2023. 33 (1). P. 71–84. doi: 10.3329/pteb.v33i1.6668.

Peng J., Tian M., Cantillo N. M., Zawodzinski T. The ion and water transport properties of K+ and Na+ form perfluorosulfonic acid polymer. Electrochimica Acta. 2018. 282. P. 544–554. doi: 10.1016/j.electacta.2018.06.035.

Dragwidege J. M., Ford B. A., Ashnest J. R., Gendall A. Two endosomal NIIX – type Na+/H+ antiporter are involved in auxin-mediated development in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol. 2018. 59 (8). P. 1660–1669. doi: 10.1093/pep/pcy090.

Norouzi O., Hesami M., Pepe M., Dutta A., Jones A. M. P. In vitro plant tissue culture as the fifth generation of bioenergy. Scientific Reports. 2022. 15. 50 p. doi: 10.1038/s41598-022-09066-3.