Vliv biotického stresu na metabolismus dusíkatých látek v rostlinách tabáku

Abstract

V tomto projektu byl studován vliv virové infekce na metabolismus dusíkatých látek v rostlinách tabáku (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1). Skupina rostlin tabáku byla infikována Y virem bramboru, kmenem NTN. Přítomnost viru byla potvrzena metodou ELISA. Pro studium byla vybrána skupina enzymů, které jsou v C4 rostlinách součástí Hatchova-Slackova cyklu (fosfoenolpyruvátkarboxylasa (EC 4.1.1.31, PEPC), NADP- malátdehydrogenasa (oxalacetát dekarboxylační) (EC 1.1.1.40, NADP-ME), pyruvát, fosfátdikinasa (EC 2.7.9.1, PPDK). V C3 rostlinách tyto enzymy souvisejí s odpovědí rostliny na stresové podmínky. V důsledku virové infekce došlo ke zvýšení aktivity těchto enzymů. Infekce PVYNTN způsobila snížení aktivity nitrátreduktasy (EC 1.7.1.1, NR), enzymu fixace dusíkatých látek redukujícího dusičnany na dusitany. Dále byly v této práci sledovány enzymy katalyzující syntézu glutamátu a glutaminu z amonných iontů: glutaminsynthetasa (EC 6.3.2.1, GS) a glutamátsynthasa (EC 1.4.1.14, GOGAT). U obou těchto enzymů došlo ke zvýšení jejich aktivity vlivem virové infekce. Mimo tuto hlavní cestu fixace dusíku může ještě rostlina využívat enzym glutamátdehydrogenasu (EC 1.4.1.2, GDH). Enzym katalyzuje také opačnou reakci, deaminaci glutamátu. Směr reakce záleží především na podmínkách prostředí. Také u...

In this project the effect of viral infection on the metabolism of nitrogenous compounds in tobacco plants (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) was studied. The tobacco plants were infected with Potato virus Y, strain NTN, ELISA confirmed the presence of the virus. Enzymes that participate in C4 plants in Hatch-Slack cycle fosfoenolpyruvate carboxylase (EC 4.1.1.31, PEPC), NADP-dependent malic enzyme (EC 1.1.1.40, NADP-ME), pyruvate, phosphate dikinase (EC 2.7.9.1, PPDK) are present also in C3 plants and are related to plant responses to stress conditions. As a result of viral infection, the activities of all these enzymes were increased. Infection caused by PVYNTN decreased activity of nitrate reductase (EC 1.7.1.1, NR), an enzyme catalyzing reduction of nitrates to nitrites. The activity of enzymes catalyzing the synthesis of glutamine from glutamate and ammonium ions: glutamine synthetase (EC 6.3.2.1, GS) and glutamate synthase (EC 1.4.1.14, GOGAT) was enhanced. In addition to this main route of nitrogen fixation the plant can still use glutamate dehydrogenase (EC 1.4.1.2, GDH). This enzyme can also catalyze the opposite reaction, deamination of glutamate. The direction of response depends on environmental conditions. In this case a significant increase of oxidative-deaminating activity...