Устойчивость генотипов сахарной свеклы к солевому стрессу
- Авторы: Налбандян А.А.1, Федулова Т.П.1, Руденко Т.С.1, Моисеенко А.В.1, Черепухина И.В.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
- Выпуск: № 3 (2024)
- Страницы: 36-40
- Раздел: Растениеводство, защита и биотехнология растений
- URL: https://journals.eco-vector.com/2500-2627/article/view/657964
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724030078
- EDN: https://elibrary.ru/FVKBMI
- ID: 657964
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Исследования проводили с целью отбора устойчивых генотипов сахарной свёклы в условиях, моделирующих солевой стресс, для последующей селекции. В качестве материалов для экспериментов использовали растения сахарной свёклы, выращиваемые в условиях засоления 150 мМ, 280 мМ и 500 мМ. При засолении на уровне 150 мМ у образца РМС-127 наблюдали увеличение активности каталазы относительно контрольных образцов на 33,0 %, О-тип 2113 – на 14,1 %, ОП 021729 – на 81,4 %, МС 020026 – на 5,1 %. При повышении концентрации NaCl до 280 мМ у РМС-127 отмечали увеличение активности супероксиддисмутазы, по сравнению с контролем, на 28,9 %, МС 020022 – на 78,7 %, О-тип 09001 – на 54,3 %, ОП 021722 – на 65,5 %, ОП 021729 – на 67,3 %. В результате количественной ОТ-ПЦР в реальном времени у исследуемых генотипов сахарной свеклы в условиях 150 мМ и 280 мМ засоления выявлена экспрессия гена SOD и CAT. При засолении на уровне 150 мМ экспрессия гена SOD у образцов МС 020026, О-тип 2113 и ОП 021729 возрастала относительно контроля в среднем в 2,5 раза. Максимальный в опыте уровень экспрессии гена SOD отмечен у генотипов МС 020022 и РМС-127 при засолении 280 мМ (в 1,5 раза выше, чем в контроле). У образцов МС 020026, МС 020022, О-тип 09001 наибольшую экспрессию гена регистрировали при засолении 150 мМ и 280 мМ – выше, чем в контроле, в 5 раз, у О-тип 2113 аналогичную ситуацию отмечали в варианте со 150 мМ соли, экспрессия гена увеличивалась в 3 раза. По результатам исследования все исследуемые генотипы могут служить устойчивым к засолению исходным материалом для дальнейшей селекции.
Полный текст

Об авторах
А. А. Налбандян
Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
Автор, ответственный за переписку.
Email: arpnal@rambler.ru
кандидат биологических наук
Россия, 396030, Воронежская обл., Рамонский район, пос. ВНИИСС, 86Т. П. Федулова
Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
Email: arpnal@rambler.ru
доктор биологических наук
Россия, 396030, Воронежская обл., Рамонский район, пос. ВНИИСС, 86Т. С. Руденко
Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
Email: arpnal@rambler.ru
Россия, 396030, Воронежская обл., Рамонский район, пос. ВНИИСС, 86
А. В. Моисеенко
Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
Email: arpnal@rambler.ru
Россия, 396030, Воронежская обл., Рамонский район, пос. ВНИИСС, 86
И. В. Черепухина
Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А. Л. Мазлумова
Email: arpnal@rambler.ru
кандидат биологических наук
Россия, 396030, Воронежская обл., Рамонский район, пос. ВНИИСС, 86Список литературы
- Засоленые почвы России / Е. И. Панкова, Л. А. Воробьёва, И. М. Гаджиев и др. М.: Академкнига, 2006. С. 857.
- Засоление почвы и его влияние на растения / В. В. Иванищев, Т. Н. Евграшкина, О. И. Бойкова и др. // Известие Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. Т. 3. С. 28–42.
- Chen J., Xia X., Yin W. Expression profiling and functional characterization of a DREB2-type gene from Populus euphratica // Biochemical and Biophysical Research Communications. 2009. Vol. 378. P. 483–487. doi: 10.1016/j.bbrc.2008.11.071.
- Analysis of N6-methyladenosine reveals a new important mechanism regulating the salt tolerance of sugar beet (Beta vulgaris) / J. Li, J. Wang, Q. Pang, et al. // Plant Science. 2023. Vol. 335. Article 111794. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S016894522300211X (дата обращения: 01.02.2024). doi: org/10.1016/j.plantsci.2023.111794.
- Genetic and genomic tools to assist sugar beet improvement: the value of the crop wild relatives / F. Monteiro, L. Frese, S. Casto, et al. // Frontiers Plant Science. 2018. Vol. 9. Article 74. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5808244/ (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.3389/fpls.2018.00074.
- Genetic and phenotypic assessment of sugar beet (Beta vulgaris L. subsp. vulgaris) elite inbred lines selected in Japan during the past 50 years / K. Taguchi, Y. Kuroda, K. Okazaki, et al. // Breeding Science. 2019. Vol. 69. Р. 255–265. URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsbbs/69/2/69_18121/_article/-char/ja/ (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1270/jsbbs.18121.
- Galewski P., McGrath J. M. Genetic diversity among cultivated beets (Beta vulgaris) assessed via population-based whole genome sequences // BMC Genomics. 2020. Vol. 21. URL: https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-020-6451-1 (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1186/s12864-020-6451-1.
- Genome-wide association study of drought tolerance traits in sugar beet germplasms at the seedling stage / W. Li, M. Lin, J. Li, et al. // Frontiers in Genetics. 2023. Vol. 14. Article 1198600. URL: https://www.frontiersin.org/journals/genetics/articles/10.3389/fgene.2023.1198600/full (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.3389/fgene.2023.1198600.
- Изучение активности аскорбатпероксидазы и глутатионредуктазы у генотипов сахарной свёклы в условиях солевого стресса / Т. П. Федулова, А. В. Моисеенко, Т. С. Руденко и др. // Сахар. 2023. С. 20–24. doi: 10.24412/2413-5518-2023-8-20-24.
- Aebi H. Isolation, purification, characterization, and assay of antioxygenic enzymes. Catalase in vitro // Methods in Enzymology. 1984. Vol. 105. P. 121–126. doi: 10.1016/S0076-6879(84)05016-3.
- Beauchamp C., Fridovich L. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels // Analytical Biochemistry. 1971. Vol. 44. P. 276–287. doi: 10.1016/0003-2697(71)90370-8.
- Munns R., Tester М. Mechanisms of Salinity Tolerance: Review Article // Annual review of plant biology. 2008. Vol. 59. P. 651–681. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911.
- Genetic associations uncover candidate SNP markers and genes associated with salt tolerance during seedling developmental phase in barley / S. Thabet, Y. Moursi, A. Sallam, et al. // Environmental and Experimental Botany. 2021. Vol. 188. Article 104499. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0098847221001295 (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1016/j.envexpbot.2021.104499.
- The antioxidant system in Suaeda salsa under salt stress / H. Li, H. Wang, W. Wen, et al. // Plant Signaling & Behavior. 2020. Vol. 15. Article 1771939. URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15592324.2020. 1771939 (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1080/ 15592324.2020.1771939.
- Колупаев Ю. Е., Карпец Ю. В., Ястреб Т. О. Функционирование антиоксидантной системы растений при солевом стрессе // Вестник Харьковского национального аграрного университета им. В. Н. Каразина. Серия: Биология. 2017. Т. 3. C. 23–45.
- Salt stress and salt shock differently affect DNA methylation in salt-responsive genes in sugar beet and its wild, halophytic ancestor / M. Skorupa, J. Szczepanek, J. Mazur, et al. // PLoS One. 2021. Vol. 16. Article 5. URl: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0251675 (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1371/journal.pone.0251675.
- Munns R. Genes and salt tolerance: bringing them together // New Phytologist. 2005. Vol. 167. P. 645–63. doi: 10.1111/j.1469-8137.2005.01487.x.
- Hasanuzzaman M., Nahar K., Fujita M. Plant response to salt stress and role of exogenous protectants to mitigate salt-induced damages // Ecophysiology and responses of plants under salt stress. 2013. P. 25–87. doi: 10.1007/ 978-1-4614-4747-4_2.
- C4 gene induction during de-etiolation evolved through changes in cis to allow integration with ancestral C3gene regulatory networks / P. Singh, S. R. Stevenson, P. J. Dickinson, et al. // Science Advances. 2023. Vol. 9. Article eade9756. URL: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade9756 (дата обращения: 01.02.2024). doi: 10.1126/sciadv.ade9756.
Дополнительные файлы
