Индуцирование синтеза NO в корнях проростков пшеницы и развития их теплоустойчивости экзогенными L-аргинином и нитратом

Abstract

Показано, что обработка корней интактных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) L-аргинином и нитратом натрия вызывает увеличение в них содержания оксида азота (NO) и повышает устойчивость к повреждающему прогреву. Аргининзависимое увеличение содержания NO угнетается предобработкой корней ингибитором NO-синтазы L-NAME (N^G-nitro-L-arginine methyl ester), а нитратзависимое — ингибитором нитратредуктазы вольфраматом натрия. Указанные ингибиторы устраняют и положительное влияние экзогенных L-аргинина и нитрата на теплоустойчивость проростков, что свидетельствует о связи такого влияния с процессом синтеза NO. При комбинированной обработке проростков L-аргинином и нитратом их влияние на содержание NO в корнях и развитие теплоустойчивости проростков нивелируется. Вызываемое L-аргинином угнетение нитратзависимого образования NO в корнях проростков частично снимается ингибитором NO-синтазы L-NAME. Таким образом, впервые получены данные об антагонизме аргинин- и нитратзависимого путей синтеза NO в растительных клетках.

Показано, що обробка коренів інтактних проростків пшениці (Triticum aestivum L.) L-аргініном і нітратом натрію спричиняє збільшення в них вмісту оксиду азоту (NO) і підвищує стійкість до ушкоджуючого прогріву. Аргінінзалежне збільшення вмісту NO пригнічується передобробкою коренів інгібітором NO-синтази L-NAME (N^G-nitro-L-arginine methyl ester), а нітратзалежне — інгібітором нітратредуктази вольфраматом натрію. Ці інгібітори усувають і позитивний вплив екзогенних L-аргініну і нітрату на теплостійкість проростків, що свідчить про зв'язок такого впливу з процесом синтезу NO. При комбінованій обробці проростків L-аргініном і нітратом їх вплив на вміст оксиду азоту в коренях і розвиток теплостійкості проростків нівелюється. Спричинюване L-аргініном пригнічення нітратзалежного утворення NO в коренях проростків частково знімається інгібітором NO-синтази L-NAME. Таким чином, вперше отримані дані про антагонізм аргінін- і нітратзалежного шляхів синтезу NO в рослинних клітинах.

The treatment of roots of intact plantlets of wheat (Triticum aestivum L.) with L-arginine and sodium nitrate caused an increase of the content of nitric oxide (NO) in them and raised the resistance to the damaging heating. The arginine-dependent increase of the NO content was suppressed by the pretreatment of roots with NO-synthase inhibitor L-NAME (N^G-nitro-L-arginine methyl ester), and the nitrate-dependent onе — with nitrate reductase inhibitor, sodium tungstate. These inhibitors eliminated also the positive influence of exogenous L-arginine and nitrate on the heat resistance of plantlets that confirms the crosstalk of such influence with the process of nitric oxide synthesis. At the combined treatment of plantlets with L-arginine and nitrate, their influence on the content of nitric oxide in roots and the development of the heat resistance of plantlets was leveled. The oppression of the nitrate-dependent formation of nitric oxide in plantlets roots, caused by L-arginine, was partially removed by NO-synthase inhibitor L-NAME. Thus, the data on the antagonism of the arginine- and nitrate-dependent pathways of nitric oxide synthesis in plant cells are obtained for the first time.