|
Conference publicationsAbstractsXXI conferenceA role of proton influx in development of electrical signals-induced photosinthetic responsesDepartment of Biophysics, State University of Nizhni Novgorod, Nizhni Novgorod, Gagarins Avenue, 23, 603950, Russia 1 pp. (accepted)Электрические сигналы (ЭС) вызывают широкий спектр функциональных ответов у растений, вызывая, в частности, обратимую инактивацию фотосинтеза. По-видимому, одним из первых этапов такой инактивации является снижение активности протекания темновой стадии фотосинтеза, однако механизмы влияния ЭС на фотосинтетическую фиксацию углекислого газа требуют дальнейшего исследования. Целью настоящей работы стал анализ роли индуцированного ЭС входа протонов в цитоплазму в развитии фотосинтетического ответа. Объектом исследования служили двух- – трехнедельные проростки гороха. ЭС индуцировали локальным ожогом листа открытым пламенем, регистрировали с помощью стандартной электрофизиологической установки. Параметры фотосинтеза изучали с помощью системы Dual-PAM-100 и GFS-3000. Изменения рН в апопласте и цитоплазме оценивали с помощью рН-чувствительных флуоресцентных зондов – FITC-dextran и BCECF,AM. Показано, что локальные ожоги вызывали ЭС, которые, проходя в неповрежденный лист, индуцировали там инактивацию фотосинтеза (снижение ассимиляции СО2, уменьшение квантовых выходов фотосистем I и II, рост нефотохимического тушения) и активацию дыхания. Анализ сопровождающих генерацию ЭС изменений рН показал закисление цитоплазмы и защелачиванеи апопласта во время электрической реакции в листьях гороха. Имитация связанного с ЭС входа протонов в клетку с использованием протонофора КЦХФГ вызывала инактивацию световой стадии фотосинтеза, сходную с индуцированными ЭС ответами. Эксперименты на модельной системы изолированных хлоропластов показали, что закисление среды инкубации вызывало снижение квантовых выходов фотосистем и рост нефотохимического тушения. Теоретический анализ полученных результатов позволил выявить возможные механизмы влияния изменений рН на фотосинтез и предложить схему преобразования ЭС в фотосинтетический ответ. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (МК-1869.2012.4).
|
