Журнал физиологии и патологии растений

Регуляция активности глутаминсинтетазы (ГС) и морфологической пластичности корней у азотфиксирующего симбионта Azolla-Anabaena в условиях дефицита азота

Юсуф А., Апарна М.Б. и Хаймер Ю.М.

Настоящее исследование было проведено с целью выявления роли эндосимбионта Anabaena azollae в фиксации атмосферного N2 в симбиозе Azolla-Anabaena. Ассоциация Azolla-Anabaena azollae, выращенная в безазотной модифицированной среде Хогланда, дополненной 10% (об./об.) N2 с использованием искусственной газовой смеси, привела к увеличению количества и длины корней. Удельная активность GS ассоциации составила 75 ± 6 нмоль γ-глутамата мг белка-1 мин-1, а общее содержание N было меньше в культурах, выращенных в 10% (об./об.) N2. Аналогично, искусственно выращенная Anabaena free Azolla (без эндофитов) развивала увеличенную длину корней, количество корней и сниженную удельную активность GS (30 ± 10 нмоль γ-глутамата мг белка-1 мин-1), которая при добавлении 2,5 мМ NH4NO3 не показывала никаких изменений в длине корней, количестве корней и активности GS. Однако ассоциация, культивируемая в 10% (об./об.) N2+2,5 мМ NH4NO3, отменила эффект обработки 10% (об./об.) N2, продемонстрировав удельную активность GS 295 ± 120 нмоль γ-глутамата мг белка-1 мин-1, а морфологические признаки были аналогичны контрольным растениям. Вестерн-блот-анализ белка GS из ассоциации показал наличие двух изоформ GS (GS1 и GS2) в равном количестве при всех условиях роста, тогда как в папоротнике без эндофитов наблюдалась одна диффузная полоса промежуточного размера между GS1 и GS2.