BACKGROUND: Expansins are non-enzymatic proteins involved in the softening of cell walls, the mechanism of action of which is associated with the weakening and breaking of hydrogen bonds between xyloglucans and cellulose microfibrils and is aimed at ensuring cell expansion.
THE AIM of our work was to obtain hairy roots of tobacco with constitutive expression of the NtEXPA5 expansin gene, their morphometric analysis and assessment of the state of their antioxidant system in response to stress factors.
MATERIALS AND METHODS: The hairy roots were obtained from transgenic tobacco plants expressing the NtEXPA5 gene under the control of the 35S promoter.
RESULTS: Constitutive expression of the NtEXPA5 gene promoted an increase in the length and dry weight of hairy roots both under normal conditions and under the action of salinity, copper sulfate, cadmium acetate, and mannitol. Both under normal conditions and under the action of stress factors in transgenic hairy roots, an increase in the activity of superoxide dismutase and the total antioxidate activity was recorded.
CONCLUSION: Expansins exert their positive effect on the productivity and stress tolerance of plants not only through their influence on cell expansion, but also through the effect on the antioxidant system.
Введение. Экспансины — это неферментативные белки, участвующие в размягчении клеточных стенок, механизм действия которых связан с ослаблением и разрывом водородных связей между ксилоглюканами и микрофибриллами целлюлозы и направлен на обеспечение роста клеток растяжением.
Целью работы было получение волосовидных (бородатых) корней табака с конститутивной экспрессией гена экспансина NtEXPA5, их морфометрический анализ и оценка состояния их антиоксидантной системы при действии стрессовых факторов.
Материалы и методы. Волосовидные корни табака были получены из трансгенных растений с повышенной экспрессией гена экспансина NtEXPA5.
Результаты. Конститутивная экспрессия гена NtEXPA5 способствовала увеличению длины и сухого веса волосовидных корней как при нормальных условиях, так и при действии засоления, сульфата меди, ацетата кадмия и маннитола. Как при нормальных условиях, так и при действии стрессовых факторов в трансгенных волосовидных корнях было зафиксировано увеличение активности супероксиддисмутазы и общей антиоксидантной активности.
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют, что экспансины оказывают свой позитивный эффект на продуктивность и стрессоустойчивость растений не только через влияние на рост клеток растяжением, но и через воздействие на антиоксидантную систему.