Souvislost abiotického stresu s NADP-dependentními enzymy v rostlinách

Abstract

Solný stres se projevuje omezením růstu rostliny způsobeným snížením vodního potenciálu v listech, zavřenými průduchy a tím limitovanou fotosyntézou poskytující NADPH. Ten je však nepostradatelným koenzymem celé řady biosyntetických procesů (např. biosyntézy osmoticky aktivních látek zmírňujících účinky stresu) a antioxidačního systému. V této práci bylo zjišťováno, zda se enzymy poskytující NADPH: glukosa-6- fosfátdehydrogenasa (G6PDH), NADP-isocitrátdehydrogenasa (NADP-ICDH), NADP- malátdehydrogenasa (oxalacetát-dekarboxylační) (NADP-ME) a šikimátdehydrogenasa (SDH) podílejí na obranných reakcích vůči 100 mM NaCl. V experimentech byly použity tři různé modelové rostliny: Pisum sativa L., Phaseolus vulgaris L. a Cucumis sativa L. Zatímco v listech stresovaných rostlin hrachu a fazole došlo spíše k poklesu aktivit sledovaných NADP-dependentních (především G6PDH a NADP-ICDH), v listech okurky bylo 9. a 11. den působení stresu zjištěno zvýšení aktivity všech studovaných enzymů. Současně byl v rostlinách vystavených působení solného stresu stanoven obsah Na+ iontů pomocí metody atomové emisní spektrometrie.

Salt stress in plants is accompanied with decreased growth caused by lowered leaf water potential, closed stomata and thus reduced photosynthesis producing NADPH. However, NADPH is indispensable coenzyme for biosynthetic processes (e.g. biosynthesis of osmotically active compounds decreasing influence of stress) and for antioxidant system. In this study it was examined, whether NADP-dependent enzymes: glucose-6- phosphate dehydrogenase (G6PDH), NADP-isocitrate dehydrogenase (NADP-ICDH), NADP-malic enzyme (NADP-ME) and NADP-shikimate dehydrogenase (SDH), producing NADPH are involved in plant defence response against 100 mM NaCl. Three different model plants were used: Pisum sativa L., Phaseolus vulgaris L. and Cucumis sativa L. While in leaves of pea and bean plants salt stress caused rather decreased activities of particular NADP-dependent enzymes (especially of G6PDH and NADP-ICDH), in leaves of cucumber 9th and 11th day of stress condition were found increased activities of all studied enzymes. Simultaneously the Na+ content in salt-stressed plants was analysed by atomic emission spectrometry.