Dissertation

Az etilén státusz szerepe a paradicsom sóstressz akklimatizációjában

Gábor, Borbély Péter

2019

Overview

A paradicsomnövények etilén (ET) érzékenységét és ET státusztól függő sóstressz-válaszait kétféle megközelítésben vizsgáltuk. Tanulmányoztuk egyrészt a gyökérközegben, hidropónikus kultúrában alkalmazott exogén 1-aminociklopropán-1-karbonsav (ACC) koncentráció sorozat hatását paradicsomnövények legfontosabb fiziológiai folyamataira, amellyel választ szerettünk volna kapni arra a kérdésre, hogy milyen hatást gyakorol a gyökérközegben, külső tényezők hatására megemelkedett ACC koncentráció azokra a mechanizmusokra, amelyek szerepet játszhatnak az indukált szerzett rezisztenciához hasonlóan egy ezt követő abiotikus stressz akklimatizáció folyamatának gyorsításában.Második kísérlet sorozatunkban vizsgáltuk a szubletális (100 mM) és a letális (250 mM NaCl) sóstressz hatását különböző ET státuszú paradicsomnövények [vad típus (VT), 10 µM ACC-vel előkezelt VT és ET receptor mutáns, Never ripegenotípus] sóstressz akklimatizációban szerepet játszó fiziológiai válaszaiban. Így tanulmányoztuk a vízháztartás, a fotoszintézis, valamint az oxidatív és nitrozatív stresszben szereplő különböző reaktív oxigén- (ROF) és nitrogénformák (RNF) keletkezését, a ROF kioltásában szerepet játszó enzimek aktivitását, valamint a kódoló gének expresszióját a különböző ET státuszú növényekben a sóstressz akklimatizáció során, amellyel választ szerettünk volna kapni arra, hogy mi az ET szerepe a sóstressz-válasz korai időszakában.Fontosabb megfigyeléseinket az 5. melléklet foglalja össze grafikus formában.Eredményeink alapján a következő megállapításokat fogalmaztuk meg:1. A gyökérkezelésként adott ACC többlet egy koncentrációs küszöbértéket meghaladva indukál szignifikáns ET emissziót, ami a gyökerekben nagyobb mértékű, azonban ennek elérése nélkül is fiziológiai válaszokat vált ki.2. A gyökérzónában bekövetkező, nagyon enyhe ACC koncentráció emelkedés (0,01-1 µM) növeli a száraz biomassza gyarapodást a paradicsomnövények hajtásában, nitrozatív stresszt gátló környezetet alakít ki a ROF és RNF molekulák akkumulálódási mintázatában, a gyökércsúcsokban és a levélben egyaránt. Ugyanakkor a magas (100 µM) ACC koncentráció száraztömeg csökkenést, valamint a ROF és RNF felhalmozódását eredményez. Az exogén ACC kezelés tehát növényi szerv és koncentráció-függő módon fokozta a H2O2felhalmozódást, valamint befolyásolta a NO és a ONOOakkumulációs mintázatát. Ugyanakkor a nagy koncentrációjú ACC kezelés sem okozta a növények pusztulását és az enyhe oxidatív stressz kedvező lehet az antioxidáns folyamatok aktiválásának elősegítésében.3. Az exogén ACC jelenléte a gyökérzónában koncentráció és expozíciós idő függvényében serkentheti vagy gátolhatja a fotoszintézist és befolyásolja a két fotokémiai rendszer működését nem öregedő paradicsomlevelekben. Az alacsony 0,01 és 1,0 µM-os ACC koncentrációk a kezelés utáni első két napon serkentőleg hatnak a nettó CO2 fixációra, a 0,01 µM-os ACC szignifikánsan emeli a PSI kvantumhatékonyságát és megváltoztatja a nem fotokémiai kioltási profilját, míg a PSII-re gyakorolt hatása csekély. A 100 µM-os ACC kezelés kifejezetten gátolja a nettó CO2 asszimilációt és a PSII effektív kvantumhatékonyságát, ezzel szemben a PSI kvantumhatásfoka kisebb érzékenységet mutat. Az ACC kezelések – eltérő idő és intenzitásbéli lefolyással – indukálták a fényvédelmi folyamatokat, elsősorban a PSI ciklikus elektronáramlás (CEF-PSI) kapcsolt nem fotokémiai kioltás (NPQ) fokozásán keresztül. 4. A K+ /Na+arányokban a 100 µM ACC kezelés hatására kialakuló csökkenés enyhe sóstressznek tekinthető, ami priming hatású is lehet egy azt követő ozmotikus-/sóstressz akklimatizáció során, ennél fogva az ACC által kiváltott eustresszként definiálható. A 0,01-1,0 µM ACC növeli az oldható cukor és szorbitol tartalmakat, ami szintén hozzájárulhat egy ozmotikus komponenst is tartalmazó abiotikus stressztolerancia kialakításához.

• Publisher: ProQuest Dissertations & Theses
• Subject: Biochemistry / Plant sciences
• ISBN: 9798381061567