ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ МЕМБРАН И ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА (МБТШ) ПРИ ДЕЙСТВИИ НА РАСТЕНИЯ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР И ВОДНОГО ДЕФИЦИТА

Описание

Аннотация

Изучали температурную зависимость проницаемости клеточных мембран при 49–57°С, регистрируя кондуктометрическим методом экзоосмос электролитов из интактных тканей листьев 7-суточных проростков трех сортов яровой пшеницы (Triticum aestivum L.), выращенных при разных режимах теплового шока (ТШ) и засухи. После 5-минутного нагревания образцов при заданных температурах были определены кинетические параметры термостабильности мембран – температура порогового повреждения мембран (ТППМ), угол наклона температурных кривых и коэффициенты повреждаемости мембран (КП), характеризующие амплитуду и скорость их термотропных переходов. Обнаружены сортоспецифические различия этих параметров, что позволило провести распределение исследуемых сортов пшеницы по степени теплоустойчивости. Экспрессию генов мБТШ16.9B и мБТШ17.3 изучали методами ОТ-ПЦР и нозерн-блот-гибридизации по содержанию транскриптов мРНК. Установлена слабая конститутивная экспрессия генов в норме. Однако в стрессовых условиях (при комбинированном действии ТШ с предшествующей термоадаптацией или засухой) обнаружено повышение транскрипции, особенно гена мБТШ17.3, что указывает на регуляцию стрессом активности этих генов. Более четкие различия между контрастными по теплоустойчивости сортами выявлены при анализе транскриптов мБТШ17.3. В условиях стресса уровень транскриптов этого гена у растений высокоустойчивого сорта с повышенной термостабильностью мембран был выше, чем у менее устойчивых. Эти результаты свидетельствуют о сортоспецифической зависимости активности гена мБТШ17.3 и о прямой корреляции между термостабильностью мембран, выносливостью растений к гипертермии и транскрипцией гена мБТШ17.3. Предполагается, что индукция синтеза и накопление мБТШ17.3 обеспечивает более высокую термостабильность мембран в результате их ассоциации с данным белком, предотвращая флюидизацию (растекание) и дезинтеграцию липидного бислоя при высокотемпературном стрессе и водном дефиците.