Effect of 24-epibrassinolide on lipoxygenase activity in maize seedlings under cold stress

Abstract

Aim. To investigate 24-epibrassinolide influence on the maize seedlings 9- and 13-lipoxygenases activity (9- and 13-LOX) under normal conditions (25 oC) and cold stress (5 oC). Methods. LOX activity was measured after treatment of seedlings with 0.01 and 1 μM 24-epibrassinolide. The enzymes were extracted from maize seedlings with 0.1 M sodium acetate (pH 4.5) buffer, supplemented with a non-ionic detergent (0.1 % Brij-99) and EDTA (0.1 mM). The 9- and 13-LOX activities were determined spectrophotometrically at 234 nm using linoleic acid as substrate at pH 6.0 and 7.0 in the presence or absence of 0.02 % Lubrol PX. Results. 3-6-fold increase in LOX activity of 24-epibrassinolide-treated seedlings was demonstrated under normal conditions. Cold stress in the presence of 1µM 24-epibrassinolide enhances the activities of 9- and 13- LOX by 4 and 10 times, respectively. Conclusions. The results obtained enlarge our understanding of possible pathways of LOX metabolites involvement in the formation of cell response to brassinosteroids.

Мета. Дослідження впливу 24-епібрассиноліду на активність 9- і 13-ліпоксигеназ (9- і 13-ЛОГ) з проростків кукурудзи за нормальних умов (25 C) та за дії низькотемпературного стресу (5 C). Методи. Активність ЛОГ визначали за умов обробки проростків 0,01 і 1 мкМ 24-епібрассинолідом. Ферменти екстрагували з проростків кукурудзи в 0,1 М натрій-ацетатному буфері (рН 4,5) за присутності неіонного детергенту (0,1 % Brij-99) та ЕДТА (0,1 мM). Активність 9- і 13-ЛОГ визначали спектрофотометрично при 234 нм з використанням лінолевої кислоти як субстрату при рН 6,0 і 7,0 за присутності та відсутності 0,02 % Lubrol РХ відповідно. Результати. Показано, що за нормальних умов в оброблених 24-епібрассинолідом проростках активність ЛОГ зростає у 3–6 разів. За дії низькотемпературного стресу за присутності 1 мкМ 24-епібрассиноліду активність 9- і 13-ЛОГ підвищувалася в 4 та 10 разів відповідно. Висновки. Одержані в роботі результати розширюють існуючі на сьогодні уявлення щодо можливого шляху залучення метаболітів ЛОГ до формування клітинної відповіді на дію брассиностероїдів.

Цель. Исследование влияния 24-эпибрассинолида на активность 9- и 13-липоксигеназ (9- и 13-ЛОГ) из проростков кукурузы при нормальних условиях (25 C) и при действии низко-температурного стресса (5 C). Методы. Активность ЛОГ измеряли после обработки проростков 0,01 и 1 мкМ 24-эпибрассинолидом. Ферменты экстрагировали из проростков кукурузы в 0,1 М натрий-ацетатном буфере (рН 4,5) в присутствии неионного детергента (0,1% Brij-99) и ЭДТА (0,1 мM). Активность ЛОГ определяли спектрофотометрически при 234 нм с использованием линолевой кислоты в качестве субстрата (рН. 6,0 и 7,0) в присутствии и в отсутствие 0,02 % Lubrol РХ соответственно. Результаты. Показано, что в нормальных условиях в обработанных 24-эпибрассинолидом проростках активность ЛОГ возрастает в 3–6 раз. При действии низкотемпературного стресса в присутствии 1 мкM 24-эпибрассинолида активность 9- и 13-ЛОГ увеличивается в 4 и 10 раз соответственно. Выводы. Полученные в настоящей работе результаты расширяют существующие на сегодня представления о возможном пути вовлечения метаболитов ЛОГ в формирование клеточного ответа на действие брассиностероидов.