Лаборатория физиологии корня
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН
Лаборатория физиологии корня
University of Eastern Finland
Wageningen University and Research
Научное достижение: Обнаружено, что разная устойчивость растений разных экотипов гипераккумулятора Noccaea caerulescens отчасти определяется механизмами преодоления растениями Cd-индуцированного дефицита железа.
Авторы: Кожевникова А.Д. (ИФР РАН), Серегин И.В. (ИФР РАН), Pauliina Halimaa (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Daniel Blande (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Erol Baltzi (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Mark G. M. Aarts (Laboratory of Genetics, Wageningen University and Research, Вагенинген, Нидерланды), Lars Granlund (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Markku Keinänen (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Sirpa O. Kärenlampi (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Sirpa Peräniemi (School of Pharmacy, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Henk Schat (Laboratory of Genetics, Wageningen University and Research, Вагенинген, Нидерланды), Marjo Tuomainen (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия), Arja I. Tervahauta (Department of Environmental and Biological Sciences, University of Eastern Finland, Куопио, Финляндия).
Опубликовано в: Halimaa et al. Transcriptional effects of cadmium on iron homeostasis differ in calamine accessions of Noccaea caerulescens // The Plant Journal. 2019. V. 97. P. 306-320 https://doi.org/10.1111/tpj.14121 Q1, IF=5.726.
Экотипы Ganges (GA, Южная Франция) и La Calamine (LC, Бельгия) растения гипераккумулятора Noccaea caerulescens значительно различаются по устойчивости и способности накапливать кадмий (Сd). Впервые показано, что экспрессия 702 генов у растений этих экотипов по-разному менялась в ответ на Cd. С помощью флуоресцентного индикатора Leadmium Green AM впервые проведена сравнительная оценка распределения Cd в побегах. Показано, что накопление Cd в крупных водозапасающих клетках эпидермы является универсальным механизмом детоксикации, в результате чего поддерживается низкая концентрация Cd в мезофилле. Показано сходное содержание Cd в тканях листа у растений этих экотипов, что свидетельствует о том, что различия в устойчивости этих экотипов к Cd не определяются разным распределением металла по тканям побега. Проведен сравнительный анализ экспрессии генов, кодирующих транспортеры железа. Основное различие между этими двумя экотипами состоит в способе преодоления растениями Cd-индуцированного дефицита железа. Результаты важны для понимания физиологических механизмов устойчивости растений к металлам, а также для разработки технологий очистки окружающей среды от металлов с помощью растений.
Рисунок: Содержание Cd в тканях листа растений экотипов GA и LC гипераккумулятора N. caerulescens после инкубации в присутствии 50 мкМ Cd на питательном растворе в течение 1 недели.