Н. О. Коваленко, Ж. И. Билык, Т. А. Палладина

Институт ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины, Киев;
e-mail: tatiana_palladina@ukr.net

Негативное влияние засоленной среды на растения прежде всего обусловлено присутствием Na⁺ в солях как их главного катиона. На клеточном уровне защита растений от токсического Na⁺ заключается в поддержании его низкого уровня в цитоплазме путем удаления наружу и в вакуоль с помощью вторичноактивных Na⁺/H⁺-антипортеров. Солеустойчивости растений возможно достичь, активируя функционирование этих антипортеров с помощью методов генной инженерии, а также предложенного нами применения биоактивных препаратов.  Исследовано влияние двух дешевых и нетоксичных синтетических препаратов: Метиура (с сильным солепротекторным действием) и Ивина (с незначительным), на функционирование Na⁺/H⁺-антипортера плазматической мембраны в клетках корней проростков кукурузы, экспонированых на 0,1 М NaCl. В условиях бессолевого контроля активность Na⁺/H⁺-антипортера в клетках корней 8-суточных проростков, оказалась очень низкой, но с возрастом увеличивающейся, тогда как слабая экспрессия гена его протеина не изменялась. Применение препаратов Метиур и Ивин в концентрации 10-7 М путем предобработки семян не влияла на активность антипортера проростков выращенных в нормальных условиях. Односуточная экспозиция на 0,1 М NaCl значительно усиливала активность Na⁺/H⁺-антипортера и экспрессию его гена, хотя при 10-суточной экспозиции оба эффекта исчезали. В случае односуточный солевой экспозиции Метиур вызывал дальнейшее усиление активности Na⁺/H⁺-антипортера, сохраняющееся при продлении экспозиции до 10 дней, не меняя экспрессию его гена. При этом эффект Ивина на молекулярную активность Na⁺/H⁺-антипортера был незначительным, а на экспрессию его гена отсутствовал.  Полученные результаты свидетельствуют о том, что механизм солепротекторного действия Метиура на растения в условиях солевого стресса, вызванного присутствием Na⁺, обусловлен его способностью усиливать функционирование N⁺/H⁺-антипортера плазматической мембраны в клетках корней, что происходит на молекулярном уровне.

Ключевые слова: Na(+)/H(+)-антипортер, Zea mays L., Ивин, Метиур, плазматическая мембрана, солевой стресс