Sun Home

Лигнификация клеточных стенок у Helianthus annuus L. в ответ на Orobanche cumana Wallr.

Lignificarea pereţilor celulari la Helianthus annuus L. ca răspuns la atacul Orobanche cumana Wallr.

Lignification of the cell walls in Helianthus annuus L. to response at Orobanche cumana Wallr.

Autori:

DUCA MARIA, TABĂRĂ OLESEA, NECHIFOR VICTORIA, PORT ANGELA

Rezumat:

În lucrare sunt puse în discuţie datele privind activitatea transcripţională a patru gene (PAL, C4H, 4CL1 şi FAH1) implicate în metabolismul ligninei, corelate cu analiza activităţii fenilalanin amoniac-liazei şi cu investigaţiile histochimice ale ţesutului radicular, la genotipuri rezistente şi sensibile de floarea-soarelui faţă de Orobanche cumana. Analiza a trei variante de studiu: normă, incompatibilitate patogen-gazdă şi patosistem a demonstrat profiluri diferite de expresie în cazul uneia şi aceleaşi reacţii fiziologice (rezistenţă). În combinaţia incompatibilă a hibridului Favorit – O. cumana se remarcă corespunderea fenotipului morfologic cu cel molecular în manifestarea rezistenţei. Genotipul PR64LE20 a manifestat o stare de alarmă, aproape pe întreaga perioadă, exprimată preponderent prin represia sintezei ARNm a celor patru gene şi a enzimei PAL. Intensificarea semnificativă a stării de stres, manifestată prin ritmul mult mai sporit în acumularea secvenţelor transcrise şi a conţinutului de lignină comparativ cu cel al activităţii enzimei PAL a fost evidenţiat în cazul patosistemului Performer – O. cumana. A fost pusă în evidenţă o dependenţă corelativă negativă în activitatea genelor PAL şi 4CL1 la toate genotipurile studiate.

This study includes the data related to the transcriptional activity of four genes (PAL, C4H, 4CL1 and FAH1) involved in lignin metabolism, correlated with the analysis of phenylalanine ammonia-lysase activity and histochemical investigations of root tissue in sunflower genotypes resistant and sensitive to Orobanche cumana. The analysis of three experimental models: absence of infestation, pathogen-host incompatibility and pathosystem has been demonstrated different expression profiles for the same physiological reaction (resistance). In the incompatible combination of the hybrid Favorit - O. cumana, the morphological and molecular phenotype corresponds in the manifestation of resistance. The PR64LE20 genotype has displayed a defense response almost throughout the all analyzed period, expressed predominantly by the repression of the mRNA synthesis of the four genes and the PAL enzyme. Significant intensification of the stress state manifested by the more intensive accumulation of transcripts and lignin content comparative to the activity of PAL enzyme has been established in the case of pathosystem Performer - O. cumana. A negative correlative between the activity of PAL and 4CL1 genes was revealed in all studied genotypes.

В статье обсуждаются данные о транскрипционной активности четырех генов (PAL, C4H, 4CL1 и FAH1), участвующих в метаболизме лигнина, коррелированные с анализом активности фенилаланин-аммоний-лиазы и гистохимическими исследованиями ткани корней генотипов подсолнечника устойчивых и восприимчивых к Orobanche cumana. Анализ трёх экспериментальных вариантов: норма, несовместимость патоген-подсолнух и патостем, продемонстрировал различные профили экспрессии для одной и той же физиологической реакции (устойчивость). В несовместимой комбинации гибрида Фаворит - O. cumana было установлено соответствие морфологического и молекулярного фенотипа в проявлении устойчивости. Генотип PR64LE20 проявлял тревожное состояние почти на протяжении всего периода, выраженное преимущественно репрессией синтеза мРНК четырех генов и фермента PAL. Существенное усиление стрессового состояния, проявляемое гораздо более высоким ритмом накопления транскриптов и содержанием лигнина по сравнению с активностью фермента PAL, было подчеркнуто в патоситеме Перформер - O. cumana. Обратная корреляционная зависимость активности генов PAL и 4CL1 была обнаружена во всех исследованных генотипах.


Cuvinte-cheie:

floarea-soarelui, lupoaie, lignină, fenilpropanoide, activitate enzimatică.

Domenii:

Biologie

Numărul:

3 (333)

Anul:

2017

Descarcă

Download PDF (1.97 MB)

Ediţia curentă

journal