From morphological adaptation to growth inhibition: role of heavy metal-induced nitro-oxidative stress in plant root development  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
120962
Type PD
Principal investigator Feigl, Gábor
Title in Hungarian Morfológiai adaptációtól növekedésgátlásig: a nehézfém-indukált nitro-oxidatív stressz szerepe a növények gyökérfejlődésében
Title in English From morphological adaptation to growth inhibition: role of heavy metal-induced nitro-oxidative stress in plant root development
Keywords in Hungarian növény, gyökér, nehézfém, stressz, adaptáció, növekedésgátlás, nitro-oxidatív stressz
Keywords in English plant, root, heavy metal, stress, adaptation, growth inhibition, nitro-oxidative stress
Discipline
Crop physiology (Council of Complex Environmental Sciences)60 %
Ortelius classification: Crop physiology
Plant stress biology (Council of Complex Environmental Sciences)40 %
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Department of Plant Biology (University of Szeged)
Participants Kolbert, Zsuzsanna
Starting date 2016-10-01
Closing date 2019-09-30
Funding (in million HUF) 15.264
FTE (full time equivalent) 2.40
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Az elvégzett kutatás fő eredménye a cink dózisfüggő hatásának felderítése a repce gyökérarchitektúrájára. Ezen munka során egy alacsony, növekedést indukáló és egy magas, növekedést gátló cinkkoncentráció hatását vizsgáltam a Brassica napus L. gyökérarchitektúrájára és a háttérben húzódó nitro-oxidatív mechanizmusokra egy földdel töltött rhizotron rendszerben. Az eredmények azt mutatják, hogy a cink eltérő mennyiségben különböző gyökérnövekedési válaszokat vált ki, amiket eltérő mintázatú és erősségű fehérje tirozin nitráció kísér; arra utalva, hogy a nitrozatív folyamatok fontos szerepet játszanak a stressz által kiváltott gyökérnövekedési válaszok kialakulásában. A kombinált nehézfémkezelést alkalmazó kísérletek alapján a repce jobban tolerálja a szennyvíz nehézfém-tartalmát a komolyabb szennyezést modellező rendszerben, mint a napraforgó, mivel nem csökkent a gyökerének hossznövekedése, miközben a háttérben megemelkedett a nitrogén-monoxid mennyiség miatt átrendeződött a fehérje tirozin nitráció mintázata. Az eredmények alapján feltételezhető a kombinált nehézfémkezelésre adott molekuláris szintű válaszok fajspecifikussága. Az elvégzett kutatások további – kevésbé pozitív – eredménye a felismerés, hogy az alkalmazott földdel töltött rhizotronos rendszerben a többi vizsgált faj nem mutatott a kutatás célkitűzéseinek megfelelő növekedési válaszokat cink vagy nikkel hatására, vagy azok nem voltak megfelelően reprodukálhatók.
Results in English
The main result of the performed research is the exploration of the dose-dependent effect of zinc on the root architecture of rapeseed. In this study the effect of a low, growth-inducing, and a high, growth inhibiting Zn concentrations on the early development of Brassica napus (L.) root architecture and the underlying nitro-oxidative mechanisms were studied in a soil-filled rhizotron system. The obtained results suggest that Zn in different amounts triggers different root growth responses accompanied by distinct changes in the pattern and strength of PTN, proposing that nitrosative processes have an important role in the stress-induced root growth responses. According to experiments using combined heavy metal treatment, rapeseed tolerates the heavy metal content of wastewater in a system modelling a more severe pollution than sunflower because it did not reduce the length of its root, while in the background the increased nitric oxide resulted in protein tyrosine nitration rearrangement. The results suggest the species-specificity of the molecular level responses to combined heavy metal treatment. A further - less positive - result of the research carried out is the recognition that in the applied soil-filled rhizotron system, the other investigated species did not show growth responses to zinc or nickel that were appropriate to the objectives of the research or were not reproducible properly.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=120962
Decision
Yes





 

List of publications

 
Feigl Gábor, Molnár Árpád, Szőllősi Réka, Ördög Attila, Törőcsik Kitti, Oláh Dóra, Bodor Attila, Perei Katalin, Kolbert Zsuzsanna: Zinc-induced root architectural changes of rhizotron-grown B. napus correlate with a differential nitro-oxidative response, NITRIC OXIDE-BIOLOGY AND CHEMISTRY 90: pp. 55-65., 2019
Gábor Feigl, Árpád Molnár, Dóra Oláh, Ádám Czifra, Zsuzsanna Kolbert: COMBINED HEAVY METAL TREATMENT AFFECTS NITRO-OXIDATIVE STATUS OF RAPESEED AND SUNFLOWER ROOTS DIFFERENTLY, In: Jörg, Durner; Christian, Lindermayr; Diana, Lochner (szerk.) 14th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants, (2019) p. 97., 2019
Gábor Feigl, Árpád Molnár, Jolán Krajner, Dóra Oláh, Zsuzsanna Kolbert: The effect of different vertical zinc distribution on the early root development and zinc accumulation of Brassica napus, Proceedings of the 24th International Symposium on Analytical and Environmental Problems, 2018
Zsuzsanna Kolbert, Gábor Feigl, Ádám Bordé, Árpád Molnár, László Erdei: Protein tyrosine nitration in plants: Present knowledge, computational prediction and future perspectives, PLANT PHYSIOL BIOCH 113: 56-63, 2017
Feigl Gábor, Molnár Árpád, Oláh Dóra, Kolbert Zsuzsanna: A fehérje tirozin nitráció mint az elemtöbblet által indukált nitro-oxidatív stressz indikátora növényekben, In: Poór, Péter; Blázovics, Anna (szerk.) Magyar Szabadgyök-Kutató Társaság X. Kongresszusa, Szegedi Tudományegyetem (2019) p. 25., 2019
Gábor Feigl, Árpád Molnár, Jolán Krajner, Dóra Oláh, Zsuzsanna Kolbert: The effect of different vertical zinc distribution on the early root development and zinc accumulation of Brassica napus, Proceedings of the 24th International Symposium on Analytical and Environmental Problems, 2018
Gábor Feigl, Árpád Molnár, Réka Szőllősi, Kitti Törőcsik, Dóra Oláh, Zsuzsanna Kolbert: Distinct nitrosative response behind zinc-induced root architectural changes in Brassica napus L., 7th Plant Nitric Oxide International Meeting, 2018
Zsuzsanna Kolbert, Réka Szőllősi, Gábor Feigl: Selenium-Induced Abiotic Stress Tolerance in Plants, Plant Tolerance to Environmental Stresses, Chapter 16, 2018
Gábor Feigl, Nóra Lehotai, Árpád Molnár, Ádám Bordé, Zsuzsanna Kolbert: Excess element-induced protein tyrosine nitration as the marker of nitrosative stress in plants, In: Catherine Bellini, Karin Ljung, Stéphanie Robert (szerk.) (szerk.) 8th International Symposium on Root Development . Umea, Svédország, 2017.05.29-2017.06.01. Kiadvány: Umea: Umea University, 2017. pp. 81 Paper P20. , 2017
Dóra Oláh, Árpád Molnár, Réka Szőllősi, Gábor Feigl, Zsuzsanna Kolbert: NICKEL-INDUCED ROS AND RNS IMBALANCE IN BRASSICACEAE, In: Jörg, Durner; Christian, Lindermayr; Diana, Lochner (szerk.) 14th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants, (2019) p. 123., 2019
Feigl Gábor, Molnár Árpád, Krajner Jolán, Törőcsik Kitti, Kolbert Zsuzsanna: Adaptation or inhibition – a rhizotron study on zinc-affected root growth of Brassica napus L., In: Györgyey János (szerk.) (szerk.) A Magyar Növénybiológiai Társaság XII. Kongresszusa. Szeged: Magyar Növénybiológiai Társaság, 2017. pp. 46., 2017
Gábor Feigl, Nóra Lehotai, Árpád Molnár, Ádám Bordé, Zsuzsanna Kolbert: Excess element-induced protein tyrosine nitration as the marker of nitrosative stress in plants, In: Catherine Bellini, Karin Ljung, Stéphanie Robert (szerk.) (szerk.) 8th International Symposium on Root Development . Umea, Svédország, 2017.05.29-2017.06.01. Kiadvány: Umea: Umea University, 2017. pp. 81 Paper P20. , 2017
Zsuzsanna Kolbert, Gábor Feigl, Ádám Bordé, Árpád Molnár, László Erdei: Protein tyrosine nitration in plants: Present knowledge, computational prediction and future perspectives, PLANT PHYSIOL BIOCH 113: 56-63, 2017
Varga Viktória, Molnár Árpád, Kolbert Zsuzsanna, Feigl Gábor: Két Alyssum lesbiacum populáció nikkelre adott válaszainak összehasonlítása nitrozatív paraméterek felhasználásával, In: Poór, Péter; Blázovics, Anna (szerk.) Magyar Szabadgyök-Kutató Társaság X. Kongresszusa, Szegedi Tudományegyetem (2019) p. 55., 2019
Feigl Gábor, Horváth Edit, Molnár Árpád, Oláh Dóra, Poór Péter, Kolbert Zsuzsanna: Ethylene-Nitric Oxide Interplay During Selenium-induced Lateral Root Emergence in Arabidopsis, JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION 10.1007/s00344-019-09950-9, 2019
Kolbert Zsuzsanna, Feigl Gábor, Freschi Luciano, Poór Péter: Gasotransmitters in Action: Nitric Oxide-Ethylene Crosstalk during Plant Growth and Abiotic Stress Responses, ANTIOXIDANTS 8: (6) p. 167., 2019




Back »