Журнал физиологии и патологии растений

Аскорбиновая кислота снижает фитотоксическое воздействие селена на рис (Oryza Sativa L.) путем повышения активности антиоксидантных и металлоустойчивых механизмов

Суровый Найяр

Селен (Se) в следовых концентрациях (<1 мг/кг) оказался полезным для многих видов растений, но считается токсичным при более высоких концентрациях и отрицательно влияет на потенциальный рост и урожайность растений. Следовательно, необходимы меры по минимизации фитотоксичности Se для растений. Аскорбиновая кислота (Asc) играет жизненно важную роль в качестве окислительно-восстановительного буфера, сильного антиоксиданта, регулятора ферментов фотосинтеза, фитогормонов, деления клеток и роста растений. В настоящем исследовании рис, который чувствителен к стрессу Se, выращивался в контролируемых лабораторных условиях (30/25; 15/9 ч, свет/темнота; интенсивность света: 350 мкмоль м-2 с-1, относительная влажность: 65-70%) с селеном (в виде селената натрия; 1, 2,5 и 5 частей на миллион) в отсутствие или в присутствии 50 мкМ Asc в течение десяти дней в половинном растворе Хогланда. Se в концентрации 2,5 ppm приводил к 22,6 и 30% ингибированию корней и побегов соответственно, что заметно увеличивалось при 5,0 ppm (47% для корней, 60% для побегов). Добавление Asc к растениям риса, обработанным 2,5 и 5,0 ppm Se, приводило к 36 и 21% улучшению роста корней и 28 и 38% увеличению роста побегов соответственно по сравнению с растениями, растущими без Se. Поглощение Se увеличивалось с ростом его экзогенной концентрации, но на него не влияло применение Asc. Растения с добавлением Asc показали значительную профилактику повреждений, вызванных Se для мембран, хлорофилла и функции PSII. Значительное снижение окислительного стресса, измеряемого как содержание малонового диальдегида и перекиси водорода, наблюдалось в присутствии Asc в растениях, подвергшихся стрессу Se, что, как было обнаружено, было связано с улучшением активности ферментативных (в частности, аскорбатпероксидазы, глутатионпероксидазы) и неферментативных (аскорбиновая кислота, восстановленный глутатион) антиоксидантов. Кроме того, растения, подвергшиеся стрессу Se, дополненные Asc, показали значительную регуляцию металлотионеинов, общих тиолов и активности глутатионтрансферазы (GST) для снижения токсического воздействия Se.