Alacsony hőmérsékleti stressztolerancia és antioxidáns aktivitás közti kapcsolat vizsgálata gabonaféléknél
Title in English
Investigation of the connection between tolerance to low temperature stress and antioxidant activity in cereals
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Horváth, Eszter Pál, Magda Páldi, Emil Szalai, Gabriella
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
6.708
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A kutatási munka célja a gabonafélék stressztűrő képességének kialakításában szerepet játszó szabályozási folyamatok jobb megismerése volt, különös tekintettel a reaktív oxigénformák mennyiségének szabályozását végző antioxidáns rendszerekre. Több gazdasági növény, elsősorban kukorica és búza esetében jellemeztük az antioxidáns enzimrendszerek hozzájárulását abiotikus stresszfaktorok elleni védelemben. Kimutattuk, hogy a különböző gabonafajok eltérő stratégiákat dolgoztak ki a reaktív oxigénformák mennyiségének szabályozásához. Igazoltuk a fény szerepét a búza maximális fagyállóságának kialakulásában. Ehhez kapcsolódóan bemutattuk a ciklikus elektrontranszportlánc, egyes antioxidánsok, a szalicilsav-metabolizmus, valamint a membránlipidek alakulását eltérő fényviszonyok melletti alacsony hőmérsékleti edzés során. Eredményeink azt mutatják, hogy a szalicilsavfüggő jelátviteli utak szerepének tanulmányozásakor nemcsak magára a szalicilsavra, hanem egyes prekurzorainak a változásaira is figyelemmel kell lenni. Mindemellett bizonyítottuk, hogy intakt levelekben az egy elektronátmenetet megengedő fényfelvillanás általi gerjesztés egy összetett termolumineszcencia sávot eredményez, melynek magasabb hőmérsékleti (40 °C körüli) komponense egy AG-sáv. Jellemeztük az AG termolumineszcencia sávot, és bemutattuk alkalmazását gazdasági növények stressztűrő képességének vizsgálatában.
Results in English
The research aimed to obtain a better insight into the regulatory processes involved in the development of stress tolerance in cereals, with special regard to antioxidant systems that regulate the quantity of reactive oxygen species (ROS). The contribution of antioxidant enzyme systems to defence against abiotic stress factors was investigated in several crops, particularly maize and wheat. Different cereal species were found to have elaborated diverse strategies for the regulation of ROS quantities. Light was proved to play a role in the achievement of maximum frost resistance in wheat. In this connection, changes occurring in the cyclic electron transport chain, in various antioxidants, in the salicylic acid metabolism and in membrane lipids during low temperature hardening were investigated under varying light conditions. It was found that when studying the role of salicylic acid-dependent signal transduction pathways it is important to consider not only salicylic acid itself, but also changes in its precursors. In addition it was demonstrated that in intact leaves a single turnover flash resulted in a complex thermoluminescence band, the high temperature (~ 40°C) component of which is an AG band. The latter was analysed, and its application in determining the stress tolerance of crops was discussed.
T. Janda, G. Szalai, N. Papp M. Pál, E. Páldi: Effects of Freezing on Thermoluminescence in Various Plant Species, Photochem. Photobiol. 80: 525-530, 2004
Janda T., Kósa E. I., Szalai G., Páldi E.: Investigation of antioxidant activity in maize during low temperature stress., Acta Biol. Szegediensis 49: 53-54., 2005
Janda, T., Kósa, E., Pintér, J. Szalai, G., Marton, Cs. L., Páldi E.: Antioxidant activity and chilling tolerance of young maize inbred lines and their hybrids., Cereal Res. Comm. 33: 541-548., 2005
Pál, M., Horváth, E., Janda, T., Páldi, E., Szalai, G: Cadmium stimulates the accumulation of salicylic acid and its putative precursors in maize (Zea mays L.) plants, Physiol. Plant. 125: 356-364., 2005
S. Apostol, G. Szalai, L. Sujbert, L. P. Popova, T. Janda: Non-Invasive Monitoring of the Light-Induced Cyclic Photosynthetic Electron Flow during Cold Hardening in Wheat Leaves, Z Naturforsch. C. 61c: 734-740, 2006
E. Horváth, M. Pál, G. Szalai, E. Páldi and T. Janda: Exogenous 4-hydroxybenzoic acid and salicylic acid modulate the effect of short-term drought and freezing stress on wheat (Triticum aestivum l.) plants, Biol Plant 51: 480-487, 2007
Horváth, E., Szalai, G., Janda, T.: Induction of abiotic stress tolerance by salicylic acid signaling., J. Plant Growth Regul. 26: 290-300., 2007
Janda, T., Szalai, G., Leskó, K., Yordanova, R., Apostol, S., Popova, L.P.: Factors contributing to enhanced freezing tolerance in wheat during frost hardening in the light., Phytochemistry 68: 1674-1682., 2007
Janda, T., Horváth, E., Szalai, G., Páldi, E.: Role of salicylic acid in the induction of abiotic stress tolerance., In: Hayat, S., Ahmad, A. (eds.) Salicylic acid: A plant hormone. Springer, The Netherlands 91-150., 2007
Janda, T., Cséplő, M., Németh, Cs., Vida, Gy., Pogány, M., Szalai, G., Veisz, O.: Combined effect of water stress and infection with the necrotrophic fungal pathogen Drechslera tritici-repentis on growth and antioxidant activity in wheat., Cereal Res. Commun. 36: 53-64., 2008
Events of the project
2022-01-10 11:25:19
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényélettani Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
2010-04-09 11:16:31
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényi Molekuláris Biológiai Osztály (MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete), Új kutatóhely: Növényélettani Osztály (MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete).
