Коробова Алла Владимировна — кандидат биологических наук, ст. научный сотрудник лаборатории физиологии растений Уфимского института биологии УФИЦ РАН.
450054, Уфа, Проспект Октября, д. 69, тел.: 8-347-235-53-62
Prospekt Oktyabrya 69, 450054, Ufa
Ахиярова Гузель Рифовна — кандидат биологических наук, ст. научный сотрудник лаборатории физиологии растений Уфимского института биологии УФИЦ РАН.
450054, Уфа, Проспект Октября, д. 69, тел.: 8-347-235-53-62
Prospekt Oktyabrya 69, 450054, Ufa
Федяев Вадим Валентинович — кандидат биологических наук, доц. кафедры биохимии и биотехнологии биологического факультета Башкирского государственного университета.
450076, Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32, тел.: 8-347-272-46-33
Zaki Validi st. 32, 450076, Ufa
Фархутдинов Рашит Габдулхаевич — доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры биохимии и биотехнологии биологического факультета Башкирского государственного университета.
450076, Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32, тел.: 8-347-272-46-33
Zaki Validi st. 32, 450076, Ufa
Веселов Станислав Юрьевич — доктор биологических наук, профессор кафедры биохимии и биотехнологии биологического факультета Башкирского государственного университета.
450054, Уфа, Проспект Октября, д. 69; 450076, Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32, тел.: 8-347-272-46-33
Prospekt Oktyabrya 69, 450054, Ufa; Zaki Validi st. 32, 450076, Ufa
Кудоярова Гюзель Радомесовна — доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией физиологии растений Уфимского института биологии УФИЦ РАН.
450054, Уфа, Проспект Октября, д. 69, тел.: 8-347-235-53-62
Prospekt Oktyabrya 69, 450054, Ufa
Транспортер нитратов NRT1.1 действует как сенсор нитратов, запуская определенные реакции растений. В то же время фитогормоны цитокинины часто участвуют в регуляции ростовых ответов растений на изменение уровня нитратов. В данной работе мы проверили предположение, что сенсор NRT1.1 способен участвовать в контроле уровня цитокининов. Для этого мы изучили влияние мутации гена NRT1.1 на гормональные и ростовые реакции растений при удалении азота из среды. Опытными объектами были растения араби-допсиса (Arabidopsis thaliana) исходного экотипа Columbia и мутантные по гену NRT1 (chl1-5). Использовали два варианта экспериментального дизайна: (1) растения выращивали на растворе Хогланда-Арнона, удаление азота осуществляли путем замены нитратов на хлориды; (2) использовалась среда Прянишникова, азотное голодание создавали путем удаления нитрата аммония. Мы впервые показали, что мутация NRT1.1 приводит к снижению уровня цитокининов в корнях chl1-5, в результате чего у них формируются более длинные корни по сравнению с растениями Columbia. Содержание цитокининов в растениях Columbia снижалось в ответ на оба варианта исключения азота из среды, и параллельно этим изменениям уровня гормонов ускорялось удлинение корней. Изменение концентрации цитокининов и удлинения корней у мутанта по сенсору NRT1.1 было зарегистрировано лишь при удалении нитрата аммония из среды Прянишникова, но не было зарегистрировано при замене нитрата на хлорид в среде Хогланада-Арнона. Результаты свидетельствуют об участии сенсора NRT1.1 в регуляции уровня цитокининов и скорости элонгации корней при удалении нитратов, но не ионов аммония, что подтверждает специфичность ответа.
NRT1.1 nitrate transporter acts as nitrate sensor in some plant responses. We tried to check if it may be involved in the control of cytokinin level in the plants known to be involved in the growth responses to nitrate level. In accordance, we followed the effects of NRT1.1 gene mutation in chl1-5 plants on hormonal and growth responses to nitrogen starvation. Two types of experimental design were used: (1) plants were placed on either Hoagland-Arnon or modified solution, where potassium and calcium nitrates were substituted with their chlorides; (2) Pryanishnikov medium was used, where ammonium nitrate serves as the source of nitrogen, starvation being modeled by its withdrawal from the medium. We were first to show that mutation of the NRT1.1 resulted in a decline in cytokinin level in the roots of chl1-5, while roots of wild type plants were longer in accordance with lower cytokinin content in them, the hormone being known to inhibit root elongation. Cytokinin content decreased in Columbia plants paralleled by acceleration of root elongation in response to both variants of nitrogen starvation, while chl1-5 roots responded in this way only when nitrogen was withdrawn from Pryanishnikov solution, while substitution of nitrates by chlorides in the Hoagland-Arnon solution had no effects on either chl1-5 roots length or cytokinin content in them. The results suggested the involvement of NRT1.1 transceptor in the control of cytokinin level and root elongation rate in the nitrate, but not in ammonium starved plants, confirming the specificity of response.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.