Modulation of pro / antioxidant peroxidase activity in pea seedling roots inoculated with Rhizobium and Azotobacter
Abstract
The effect of inoculation of Rhizobium leguminosarum, Azotobacter chrooccoccum and exogenous phytohormones on pro - and antioxidant activity of the peroxidase enzyme system in the cells of seedling roots ofpea was studied. It is shown that Rhizobium increases the IAA-oxidase function ofperoxidase in soluble and bound to cell walls fractions of the enzyme, which is obviously associated with the regulation of the initial stages of infection. The effect of Azotobacter on the oxidase and peroxidase activity of the enzyme has the same, but more pronounced, orientation with the action of exogenously added to Rhizobium IAA. Joint inoculation of Rhizobium with Azotobacter has a positive effect on the growth of seedlings and causes modulation in the ratio ofpro - and antioxidant functions ofperoxidase in different fractions of the enzyme in comparison with only Rhizobium inoculation.
Keywords
Rhizobium leguminosarum,
Azotobacter chrooccoccum,
корни проростков гороха Pisum sativum L,
пероксидаза,
ИУК-оксидаза,
экзогенные фитогормоны ИУК и цитокинины,
Rhizobium leguminosarum,
Azotobacter chrooccoccum,
the roots of the seedlings of peas Pisum sativum L,
peroxidase,
IAA-oxidase,
exogenous phytohormones IAA,
cytokinin
About the Authors
Galina P. Akimova
Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Vasyli V. Verkhoturov
Irkutsk National Research Technical University
Russian Federation
Russian Federation
Marina G. Sokolova
Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Sergey L. Belopukhov
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Акимова Г.П., Верхотуров В.В., Соколова М.Г. Влияние Azotobacter на активность пероксидазы и содержание пероксида водорода в корнях проростков гороха, инокулированных Rhizobium // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. № 4. С. 120-125.
2. Акимова Г.П., Верхотуров В.В., Соколова М.Г., Нечаева Л.В., Лузова ГБ. Изменение активности и каталитических свойств пероксидазы корней гороха на начальных этапах инфицирования Rhizobium leguminosarum // Агрохимия, 2004. № 1. С. 86-90.
3. Акимова Г.П., Соколова М.Г. Содержание ЦК на начальных этапах бобово-ризобиального симбиоза при гипотермии // Физиология растений, 2012. Т. 59. № 5. С.668-673.
4. Белышкина М.Е. Соя в Центральном Нечерноземье. Монография. М.: Изд-во РГАУ-МСХА. 2012. С. 16-18.
5. Газарян И.Г., Хушпульян Д.М., Тишков В.И. Особенности структуры и механизма действия пероксидаз растений // Успехи биол. химии. - 2006. - Т. 46. -С. 303-322.
6. Гамбург К.З. Биохимия ауксина и его действие на клетки растений. Новосибирск: Наука, 1976. 272 с.
7. Глянько А.К., Акимова Г.П., Макарова Л.Е., Соколова М.Г., Васильева Г.Г. Окислительные процессы на начальных стадиях взаимодействия клубеньковых бактерий (Rhizobium leguminosarum) и гороха (Pisum sativum L.). Обзор // Прикладная биохимия и микробиология, 2007а. Т. 43. № 5. С. 576-582.
8. Карташева Е.Р., Руденская Г.Н., Юрина Е.В. Полифункциональность растительных пероксидаз и их практическое использование // Сельскохозяйственная биология. 2000. № 5. С. 63-70.
9. Рогожин В.В., Верхотуров В.В., Рогожина Т.В. Пероксидаза: строение и механизм действия. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 200 с.
10. Цыганова А.В., Китаева А.Б., Бревин Н.Дж., Цыганов В.Е. Клеточные механизмы развития симбиотических клубеньков у бобовых растений // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. С. 34-38.
11. Юсупова З.Р., Хайруллин Р.М., Максимов И.В. Активность пероксидазы в различных клеточных фракциях при инфицировании пшеницы Septoria nodorum Berk. // Физиология растений. 2006. Т. 53. № 6. С. 910-917.
12. Glyn’ko A.K., Akimova G.P., Sokolova M.G., Makarova L.E., Vasil’eva G.G. The defense and regulatory mechanisms during development of legume-Rhizobium symbiosis // Applied Biochemistry and Microbiology, 2007. V. 43. № 3. P. 260-267.
13. Hirsch A.M., Fang Y., Asad S., Kapulnik Y. The role of phytohormones in plant-microbe symbiosis // Plant Soil. 1997. 194. P. 171-184.
14. Mathesius U. Flavonoids induced in cells undergoing nodule organogenesis in white clover are regulators of auxin breakdown by peroxidase // J. Exp. Botany. 2001. V. 52. № 90001. P. 419-426.
15. Sokolova M.G., Akimova G.P. Vaishlya O.B. Effect of phytohormones synthesized by rhyzosphere bacteria on plants // Applied Biochemistry and Microbiology, 2011. V.47. № 3. P. 274-278.
16. Sokolova M.G., Akimova G.P., Vaishlya O.B., Vedernikova A. Physiological Research of Efficiency of Biologically Safe Bacterial fertilizers // Journal of Manufacturing Technology Management (JMTM). 2010. V. 21 Iss: 8. P. 956-970.
Review
For citations:
Akimova G.P., Verkhoturov V.V., Sokolova M.G., Belopukhov S.L. Modulation of pro / antioxidant peroxidase activity in pea seedling roots inoculated with Rhizobium and Azotobacter. IZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY. 2019;(1):138-145. (In Russ.)
Views:
81
Email this article 