Paradicsom (Lycopersicon esculentum Mill. L.) akklimatizációja ozmotikus és sóstressz hatására: kapcsolatok hormonhatások és jelátviteli utak között = Acclimation of tomato (Lycopersicon esculentum Mill. L.) to osmotic and salt stresses: crosstalk between hormonal regulation and signal transduction pathways

摘要

A szalicilsav (SA) előkezelés alkalmas volt a paradicsom növények ionos és nem ionos ozmotikus stressz akklimatizációjának javítására. Az SA önmagában is ozmotikus stresszt váltott ki, ami a második stresszor előtt már aktiválta a legfontosabb védekezési mechanizmusokat. Ezek első eleme az ozmotikus és/vagy térfogati adaptáció. A 100 mOsm PEG 6000-rel kiváltott ozmotikus stressz akklimatizációt már a 10-7 M-os előkezelés is javította, elsősorban az oldható cukrok akkumulációján alapuló előzetes ozmotikus adaptáció miatt. A 100 mM NaCl-dal kiváltott sóstresszel szemben a 10-4 M-os SA előkezelés volt hatékony, amely az antioxidáns enzimrendszereket, elsősorban az aszkorbát és guaiakol peroxidázt is aktiválta a gyökérben, és nem csökkentette drámaian a kataláz és a glutation reduktáz aktivitást. Ugyanez az előkezelés megnövelte a nem enzimatikus antioxidánsok, így a karotinoidok és a putreszcin mennyiségét a hajtásban, sóstressz alatt. Az SA indukálta az ABS szintézisét és akkumulációját az előkezelés során. Ezáltal már a második stresszor hatása előtt aktiválódik az ABS jelátvitel. Az ABS szintézisének fokozódása az abszcizinaldehid oxidáz AO1 izoenzime aktiválódásának következménye. Az SA előkezelés a termesztett paradicsomban a halofita vad paradicsomfajhoz, a L. pennelliihez hasonló fiziológiai változásokat indukált. Elősegítette a Na+ hajtásba irányuló transzportját és ott szervetlen ozmotikumként való felhasználását, ami a halofitákhoz hasonlóan megnövelte e relatív növekedési sebességet sóstressz alatt. | Pretreatments of tomato with 10-7 or 10-4 M salicylic acid (SA) improved the acclimation of plants to non-ionic osmotic stress and salt stress induced by 100 mOsm PEG 6000 or 100 mM NaCl, respectively. SA pretreatments resulted in an osmotic stress and as a consequence, a fast acclimation process and an enhanced resistance before the application of the second stressor. 10-7 M SA pretreatments resulted in an osmotic adaptation based on soluble carbohydrate accumulation. This proved to be effective for improving the acclimation to non-ionic osmotic stress. 10-4 M SA pretreatment induced antioxidative defence mechanisms, first of all it enhanced the activity of ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase in the roots. In the presence of 100 mM NaCl, the glutathione reductase activity of the plants remained high in the roots, and they also could maintain high levels of non enzymatic antioxidants, such as carotenoids and a polyamine, putrescine in the shoots. This enabled plants to acclimate successfully to salt stress. SA pretreatments induced the biosynthesis and accumulation of abscisic acid (ABA). This was based on the enhanced activity of abscisic aldehyde oxidase 1, an isoenzyme, converting abscisic aldehyde to ABA in the root tissues. Thus, the induction of ABA signal transduction and expression of ABA regulated genes had been occurred in SA-pretreated plants before salinization. SA pretreatments made the physiological response to salt stress of L. esculentum similar to that of L. pennellii, a Na+ accumulating, halophitic wild tomato species.