Az antioxidánsok és a poli(ADP-ribóz) polimeráz szerepe a gabonafélék abiotikus stresszek által indukált öregedésében
Title in English
Role of antioxidants and poly(ADP-ribose) polymerase in senescence of cereals induced by abiotic stresses
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Bauer, Pál Imre Galiba, Gábor Kénesi, Erzsébet Tóth, Balázs Vágújfalvi, Attila
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
8.413
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Az OTKA pályázat keretében azt vizsgáltuk, hogy a különböző antioxidánsok és a poli(ADP-ribóz) polimeráz (PARP) milyen szerepet töltenek be az abiotikus stresszek által előidézett öregedési folyamatokban. Egy hidegtűrő és egy hidegérzékeny kukoricagenotípust különböző abiotikus stresszhatásoknak (extrém hőmérsékletek, ozmotikus stressz) kitéve jelentős különbségeket találtunk a glutation és prekurzorai összmennyiségében és redox állapotában, valamint a thioredoxin h szintjében. Ha e két kukoricagenotípusban a sötétben történő neveléssel idéztük elő az öregedést, a glutation koncentrációjában és oxidáltságánk fokában, valamint a PARP gén expressziójában és a fehérje mennyiségében nagy eltéréseket figyeltünk meg a normál megvilágításban nevelt növényekhez képest. Búza kromoszóma szubsztitúciós vonalakat felhasználva megállapítottuk, hogy azok a gének, melyek a glutation szintézisét és redox állapotát az ozmotikus és a hőstressz során befolyásolják, az 5A kromoszómán találhatók. Transzkriptom-analízissel ki tudtuk mutatni, hogy ez a kromoszóma az antioxidánsok közül a glutation S-transzferáz génjének hideg-indukálta expressziós változásaira is hatással van. Az antioxidánsok és a PARP stresszválaszban és a stressz által előidézett öregedésben betöltött szerepére további bizonyítékokat szereztünk, amikor e vegyületeket olyan növényekben tanulmányoztuk, melyeket különböző gátlószerekkel és növekedésszabályozókkal kezeltünk.
Results in English
The role of the different antioxidants and poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) in the senescence induced by different abiotic stresses was investigated. Subjecting a chilling-tolerant and a chilling-sensitive maize genotype to various abiotic stresses (extreme temperatures, osmotic stress), a great difference was found in the total amount and redox state of glutathione and its precursors and in the concentration of thioredoxin h. If the senescence of these two maize genotypes was induced by cultivation in the continuous dark, a great difference was found in the concentration and redox state of glutathione, in the expression of PARP gene and in the amount of PARP protein compared to the plants grown under normal illumination. Using wheat chromosome substitution lines it was found, that the genes affecting the glutathione synthesis and its redox state during the osmotic and heat stresses are localised on the chromosome 5A. It was shown by transcript profiling that this chromosome also influences from the antioxidants’ genes the cold-induced expression changes of the glutathione S-transferase gene. Further evidence for the role of antioxidants and PARP in the stress response and stress-induced senescence was obtained by investigation of these compounds in plants treated with different inhibitors and growth regulators.
Kocsy G., Szalai G., Galiba G.: Induction of glutathione synthesis and glutathione reductase activity by abiotic stresses in wheat and maize., TheScientificWorld-JOURNAL, 2: 1726-1732, 2002
Kocsy G., Szalai G., Galiba G.: Effect of heat stress on glutathione biosynthesis in wheat., Acta Biol. Szegediensis, 46: 71-72, 2002
Soltész A., Kocsy G., Szalai G., Szilágyi V., Galiba G.: Comparison of the antioxidant capacity in cold-treated recombinant wheat lines., Acta Biol. Szegediensis. 49: 117-119, 2005
Kocsy G, Szalai G, Sutka J, Páldi E, Galiba G: Heat tolerance together with heat stress-induced changes in glutathione and hydroxymethylglutathione levels is affected by chromosome 5A of wheat., Plant Science, 2004, 166: 451-458, 2004
Kocsy G., Kobrehel K., Szalai G., Duviau M.-P., Buzás Z., Galiba G.: Thioredoxin h and glutathione as abiotic stress tolerance markers in maize., Env. Exp. Bot., 52: 101-112, 2004
Kocsy G., Galiba G.: Involvement of glutathione in the response of plants to abiotic stresses., Recent Research Developments in Plant Biology (ed. S.G. Pandalai), Research Signpost, Kerala, India, pp. 31-39, ISBN 81 271 0042 0, 2003
Kocsy G., Szalai G., Galiba G.: Effect of osmotic stress on glutathione and hydroxymethylglutathione accumulation in wheat., J. Plant Physiol., 161: 785-794, 2004
Kocsy G., Szalai G., Szilágyi V., Bauer P., Galiba G.: Kölcsönhatás a glutation-anyagcsere, a toredoxin h és a poli(ADP-ribóz)-polimeráz között különböző stressztűrésű búza- és kukoricagenotípusokban., X. Növénynemesítési Tudományos Napok összefoglalói, Budapest, 2004, febr. 18-19., p.63, 2004
Kocsy G., Laurie R., Szalai G., Szilágyi V., Simon-Sarkadi L., Galiba G, de Ronde, JA: Genetic manipulation of proline levels affects antioxidants in soybean subjected to simultaneous drought and hat stresses., Physiol Plant, 124: 227-235, 2005
Events of the project
2022-01-10 11:38:23
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényi Molekuláris Biológiai Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
