Генерация пероксида водорода в растениях и культурах клеток картофеля при инфицировании pectobacteriumcarotovorumssp. Сarotovorum Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ / PHYSICOCHEMICAL BIOLOGY Оригинальная статья / Original article УДК 581.1

DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-1 -67-74

Генерация пероксида водорода в растениях и культурах клеток картофеля при инфицировании Pectobacterium carotovorum ssp. саг^оуогит

© С.В. Бояркина, Ю.В. Омеличкина, Т.Н. Шафикова

Институт физиологии и биохимии растений СО РАН, г. Иркутск, Российская Федерация

Резюме: Исследовано изменение концентрации пероксида водорода в растениях и культуре клеток картофеля (Solanum tuberosum L.) двух сортов - Луговской и Лукьяновский, при действии некро-трофного бактериального фитопатогена Pectobacterium carotovorum ssp. сarotovorum (Рсс) и его экзометаболитов (фильтрат, лишенный бактериальных клеток и термически инактивированная бактериальная суспензия). Показано двухфазное накопление пероксида водорода в культурах клеток двух сортов при инфицировании Рсс. Установлено, что воздействие термически инактивиро-ванной культуры бактериальных клеток Рсс как на культуру клеток, так и на корни растений вызывает значительное изменение генерации пероксида водорода в сравнении с фильтратом, лишенным бактериальных клеток. Интенсивность и динамика изменения пероксида водорода при инфицировании патогенами и их экзометаболитами в растениях картофеля значительно выше по сравнению с суспензионной культурой клеток. Интенсивность и динамика изменения генерации пе-роксида водорода свидетельствует о развитии системной индуцируемой устойчивости в исследуемых сортах картофеля при воздействии бактерий Рсс и их экзометаболитов. Ключевые слова: Solanum tuberosum, Pectobacterium carotovorum ssp. сarotovorum, активные формы кислорода, пероксид водорода

Информация о статье: Дата поступления 20 июня 2018 г.; дата принятия к печати 4 марта 2019 г.; дата онлайн-размещения 29 марта 2019 г.

Для цитирования: Бояркина С.В., Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н. Генерация пероксида водорода в растениях и культурах клеток картофеля при инфицировании Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9, N 1. С. 67-74. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-1-67-74.

Generation of hydrogen peroxide in potato plants and potato cell cultures under their infection with Pectobacterium carotovorum ssp. сarotovorum

© Svetlana V. Boyarkina, Yuliya V. Omelichkina, Tat'yana N. Shafikova

Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Irkutsk, Russian Federation

Abstract: In this research, we investigated changes in the concentration of hydrogen peroxide in the potato plants and their cell cultures (Solanum tuberosum L.) of two varieties - Lugovskoy and Lukyanovsky - under the action of the necrotrophic bacterial phytopathogen Pectobacterium carotovorum ssp. сarotovorum (Pcc) and its exometabolites (filtrate devoid of bacterial cells and thermally inactivated bacterial suspension). A biphasic accumulation of hydrogen peroxide is shown to occur in the cell cultures of the potato varieties under investigation infected with Pcc It is established that a thermally inactivated Pcc culture affects both the cell cultures and plant roots of the plants under study by causing a significant change in the generation of hydrogen peroxide in comparison with a filtrate devoid of bacterial cells. When infected with pathogens and their exometabolites, the intensity and dynamics of changes in hydrogen peroxide in the potato plants is significantly higher compared to a suspension cell culture. The intensity and dynamics of changes in the generation of hydrogen peroxide indicate the development of a systemic induced resistance in the studied potato varieties to Pcc bacteria and their exo-metabolites.

Keywords: Solanum tuberosum, Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum, reactive oxygen species, hydrogen peroxide

Information about the article: Received June 20, 2018; accepted for publication March 4, 2019; available online March 29, 2019.

For citation: Boyarkina S.V., Omelichkina Yu.V., Shafikova T.N. Generation of hydrogen peroxide in potato plants and potato cell cultures under their infectionwith Pectobacterium carotovorum ssp. Сarotovorum. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2018, vol. 9, no. 1, pp. 67-74. (In Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-1-67-74.

ВВЕДЕНИЕ

Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum (Pcc) - некротроф, грамотрицательная фитопа-тогенная бактерия, вызывающая заболевание «мягкая гниль» [1], поражающая картофель, а также другие растения семейства Solanaceae, являющиеся важнейшими сельскохозяйственными культурами [2].

Инфицирование резистентных к патогену растений вызывает у них резкий скачок образования оксида азота и активных форм кислорода (АФК), так называемый «окислительный взрыв», который участвует в развитии реакции сверхчувствительности (СЧ-реакции), происходящей по типу программируемой клеточной смерти [3, 4]. В месте проникновения биотрофного патогена в растительную ткань резистентного растения формируется область мертвых клеток растения вместе с клетками внедрившегося патогена, которая затем ограничивается перидермой и фе-нотипически характеризуется как локализованный некроз. Разные уровни АФК вызывают различные физиологические эффекты у различных типов патогенов. Так, при инфицировании растения биотрофным патогеном происходит развитие локализованного некроза или СЧ-реакции, что останавливает развитие заболевания, при инфицировании некротрофным патогеном - обширного неуправляемого некроза, в большинстве своем приводящее к заболеванию и гибели растения [5]. Пероксид водорода как наиболее стабильная форма АФК свободно диффундирует через мембраны и клеточные стенки растений, он способен активировать гены, кодирующие ферменты, участвующие в развитии защитных реакций локальной и системной устойчивости. При инфицировании растений некротроф-ным патогеном активируется образование АФК, в том числе пероксида водорода, который играет определяющую роль в развитии системной индуцированной устойчивости растения [6, 7].

Цель исследования - определить изменение уровня пероксида водорода в культуре клеток и растениях картофеля при воздействии некротрофного патогена Рсс или его экзомета-болитов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Растительный материал и условия культивирования. В качестве объектов исследования использовали пробирочные растения и

суспензионные культуры клеток картофеля (Solanum tuberosum L.) сортов Луговской (Украинский НИИ картофельного хозяйства) и Лукья-новский (ВНИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха). Культуры клеток исследуемых сортов картофеля выращивали в среде Ms (рН 5,7) с добавлением 20 г/л сахарозы, 1 мг/л тиамина, 0,5 мг/л пиридоксина, 80 мг/л инозита, 5 мг/л никотиновой кислоты и 1 мг/л 2.4-дихлорфенокси-уксусной кислоты (2,4-D при 26 °C, в темноте, на качалке). В экспериментах использовали суспензионные культуры клеток картофеля в логарифмической фазе роста. Пробирочные растения картофеля выращивали на агаризованной среде MS при температуре 24-25 °С днем и 19-20 °С ночью с освещенностью 5-6 кЬх и продолжительностью фотопериода 16 часов.

Бактериальные культуры. Культура бактерий возбудителя мягкой гнили - Рectobacterium carotovorum ssp. carotovorum (Рсс) (штамм B1247), была получена из Всероссийской коллекции микроорганизмов (г. Пущино). Бактериальную культуру Pcc выращивали на агаризо-ванной МПА или жидкой МПБ среде (рН=7,2). Жидкие культуры бактерий выращивали в темноте при 26 °С на качалке.

Для изучения влияния экзометаболитов Рсс на развитие защитных реакций клеток растений использовали следующие их модификации:

1) cell free culture filtrate, CF - фильтрат, лишенный бактериальных клеток (бактериальную суспензию центрифугировали 5 мин при 8500 g и пропускали через мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм);

2) dead culture, DC - термически инактиви-рованная бактериальная культура (бактериальную суспензию автоклавировали в течение 5 мин при 100 °С).

Инфицирование. Для установления реакции клеток растений на действие фитопатоге-нов применяли метод совместного культивирования растительных и бактериальных клеток. В культуру клеток картофеля вносили 2-х суточную суспензию бактерий Рсс с титром, равным 2*109 КОЕ/мл и модификации CF Pcc и DC Pcc.

Определение выживаемости клеток. Выживаемость клеток суспензионной культуры растений определяли в ходе их совместного культивирования c Рсс при 26 °С по реакции восстановления 2,3,5-трифенилтетразолия хлорида (ТТХ), который в живых клетках восстанавливался с

образованием формазана [8]. Образовавшийся формазан экстрагировали из клеток этанолом при 65 °С в течение 15 мин. Спиртовой раствор формазана колориметрировали при 490 нм, экс-тинкцию рассчитывали на 1 г сырой массы.

Определение содержания пероксида водорода. Содержание внеклеточного пероксида водорода в клетках растений определяли по методу, представленному в работе [9], основанному на реакции восстановления гидропероксида ионами железа в растворе кислоты с образованием комплекса железа с индикатором ксилено-ловый оранжевый. Образование пероксида водорода детектировали в динамике от 0 до 6 ч совместного культивирования растительной и бактериальной культур 300 мкл культуры клеток помещали в микропробирки, центрифугировали (14500 g) и 100 мкл супернатанта переносили к 1 мл индикатора. Полученный раствор после инкубации 30 мин колориметриро-вали при 560 нм.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили в 3-5 биологических и 8-ми аналитических повторностях. Полученные результаты представлены в виде графиков, где приведены средние величины и их стандартные отклонения.

Работа выполнена на оборудовании ЦКП «Биоаналитика» с использованием коллекции ЦКП «Биоресурсный центр» Сибирского инсти-

тута физиологии и биохимии растений СО РАН (г. Иркутск).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

При инфицировании культур клеток растений картофеля обоих сортов фитопатогенными бактериями Рсс отмечено значительное изменение концентрации пероксида водорода (рис. 1). Так, через 1 ч после инфицирования бактериями Рсс культуры клеток растений сорта Лугов-ской был зафиксирован максимальный рост генерации пероксида водорода, достигающий 11,4 мкМ, снижающийся к 3 ч совместного культивирования до 4,2 мкМ. Значимое отличие от контроля концентрации пероксида водорода при инфицировании данного сорта регистрировали в промежутке от 1 до 2 ч и через 4 ч. Представленные данные свидетельствуют о двухфазном характере накопления АФК в культурах клеток сорта Луговской при инфицировании Pcc и позволяют полагать о запуске защитных реакций эффектор-активируемого иммунитета. Максимальное изменение внеклеточного пероксида водорода в культуре клеток сорта Лукьяновский по сравнению с контролем отмечали через 6 ч после внесения Рсс. При этом достоверное отличие от контроля регистрировали через 1, 5 и 6 ч, концентрация пероксида водорода в этих временных промежутках составляла 7,3; 9,1 и 10,0 мкМ соответственно.

0

см

X

ф

s

1

ф

с; с

о ^

го X

12

10

2

0 1 2 3 4 5 6

Время культивирования, ч

Рис. 1. Динамика накопления пероксида водорода в культурах клеток S. tuberosum сорта Луговской (1 и 2) и Лукьяновский (3 и 4) после внесения среды МПБ (контроль) и некротрофного патогена Р. Carotovorum ssp. carotovorum (Рсс), n=5: 1 - среда МПБ; 2 - Pcc; 3 - среда МПБ; 4 - Pcc

Fig. 1. Dynamics of extracellular hydrogen peroxide accumulation in cell cultures of S. tuberosum cells of Lugovskoi (1 and 2) and Lukyanovsky (3 and 4) varieties after addition of meat-peptone (control) and necrotrophic pathogen Р. carotovorum ssp. carotovorum (Рсс), n = 5:1 - meat-peptone; 2 - Pcc; 3 - meat-peptone; 4 - Pcc

8

6

4

2

0

На следующем этапе работы определяли выживаемость клеток растений в патосистеме «картофель - Рсс» в течение первых суток культивирования (рис. 2). У картофеля сорта Лукъя-новский гибель значительного числа клеток (90%) наблюдали к 24 ч культивирования, а к 72 ч процент мертвых клеток увеличивался до 95%, в то время как инфицирование сорта Луговской

некротрофным патогеном приводило к снижению жизнеспособности к 24 ч совместного культивирования на 10%, к 72 ч - на 40%. Полученные результаты позволяют предположить, что в культуре клеток картофеля сорта Луговской развитие защитных реакций на воздействие некротрофно-го фитопатогена Рсс происходит более эффективно, чем в культуре клеток сорта Лукъяновский.

JQ

1-

О к

о с;

I о

ю ср

о н

о I

о о

с ^

о н

ф о

I СО S 0s

£

Время культивирования, ч

Рис. 2. Жизнеспособность культуры клеток картофеля S. tuberosum сорта Луговской (1) и Лукъяновский (2) при совместном культивировании с Р. сarotovorum ssp.carotovorum (Рсс). Контроль - жизнеспособность культуры клеток S. tuberosum при внесении среды МПБ, n=3

Fig. 2. Survival of potato cell cultures S. tuberosum Lugovskoi (1) and Lukyanovsky (2) varieties in the course of their combined cultivation with Р. сarotovorum ssp. carotovorum (Рсс). Control - survival of potato cell culture after addition of meat-peptone, n=3

Двухфазное накопление пероксида водорода в культурах клеток двух сортов картофеля при инфицировании Рсс согласуется с результатами по выживаемости (см. рис. 1, 2). Представленные данные свидетельствуют о том, что культура клеток картофеля сорта Луговской наиболее устойчива к воздействию некротроф-ного фитопатогена Рсс по сравнению с культурой клеток сорта Лукьяновский. Согласно полученным ранее результатам, при воздействии Рсс на культуру клеток табака первый пик генерации пероксида водорода происходил позже -через 3 ч после инфицирования патогеном, что фенотипически соотносилось с развитием неуправляемого и обширного некротического процесса в растениях и их дальнейшей гибели [10]. Таким образом, различия в устойчивости исследуемых растений к некротрофу Рсс зависят от скорости развития и интенсивности защитных реакций, в том числе генерации АФК. Кроме того, устойчивость растений может зависеть от их способности связывать и выводить токсины некротрофов , а также от наличия эндогенных фенолов, инактивирующих экзометаболиты фи-

1

Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л., Джавахия В.Г., Багирова С.Ф. Общая и молекулярная фитопатология: учеб. пособие. М.: Общество фито-патологов. 2001. 302 с. / D'yakov Yu.T., Ozeret-skovskaya O.L., Dzhavakhiya V.G., Bagirova S.F. Obshchaya i molekulyarnaya fitopatologiya [General and Molecular Phytopathology]. Moscow: Ob-shchestvo fitopatologov Publ., 2001, 302 p.

топатогенов [6].

При совместном культивировании культур клеток обоих сортов с модификатами бактерий максимальное повышение концентрации пероксида водорода регистрировали при инфицировании термически инактивированной бактериальной суспензией (DC) (рис. 3), несмотря на то, что большинство ферментов и токсинов, выделяющихся бактерией в среду для культивирования, инактивируются при термической обработке. Так, при внесении Dc Pcc в культуру клеток картофеля сорта Луговской через 1 ч происходило повышение пероксида водорода до 9,6 мкМ, затем его снижение до контрольного значения. Инокуляция в культуру клеток картофеля сорта Лукьяновский DC Pcc приводила к изменениям концентрации пероксида водорода относительно контроля в промежутке от 1 до 2 ч и после 5 ч. При этом максимальную концентрацию - 7,0 мкМ, наблюдали в диапазоне от 1 до 2 ч культивирования. Внесение фильтрата бактерий CF Рсс в культуру клеток сорта Луговской не вызывало значительных изменений по сравнению с контролем. Существенное же отличие в изменении концентрации пероксида водорода относительно контроля при инфицировании CF Pcc было отмечено у сорта Лукьяновский в промежутке от 1 до 2 ч культивирования соответствующее 6,9 мкМ. Обработка экзометаболитами приводит к резкому увеличению образования АФК, способствуя активации генов, связанных с защитой, тем самым активируя системную индуцированную устой-

чивость. Предполагается, что предобработка культур клеток картофеля экзометаболитами фитопатогенов будет способствовать активации экспрессии защитных генов или транскрип-тов растений при их последующем инфицировании патогеном, что согласуется с ранее полученными результатами на примере фитопа-тосистемы «табак - Рсс» [10].

Генерация пероксида водорода в корнях растений исследуемых сортов картофеля при инфицировании бактериями Рсс или их моди-фикатами происходила значительно позже, чем в культуре клеток - в среднем через 4 ч после инфицирования. При внесении Рсс в прикорне-

вую зону растений картофеля сорта Луговской повышение пероксида водорода наблюдали в диапазоне от 4 до 5 ч совместного культивирования, что составило 22,7 и 37,0 мкМ соответственно (рис. 4). Внесение некротрофного патогена Рсс в корневую систему растений сорта Лукьяновский приводит к повышению концентрации пероксида водорода к 4 ч культивирования до 23,6 мкМ, достигая 33,7 мкМ к 5 ч. Таким образом, заражение Рсс сортов картофеля Луговской и Лукьяновский к 4 ч совместного культивирования приводит к выработке АФК с дальнейшим повышением концентрации, при этом количественно она почти совпадает.

О

см

X

е

е л

а

х

12 10

0 1 2 3 4 5 6

Время культирования, ч

Рис. 3. Динамика накопления внеклеточного пероксида водорода в культуре клеток S. tuberosum сорта Луговской (2 и 4) и Лукъяновский (3 и 5) после внесения экзометаболитов некротрофного патогена Р. Carotovorum ssp. carotovorum (Рсс), n=4: 1 - контроль; 2 - DC Pcc; 3 - DC Pcc; 4 - CF Pcc; 5 - CF Pcc

8

6

4

2

0

Fig. 3. Dynamics of extracellular hydrogen peroxide accumulation in cell cultures of S. tuberosum cells of Lugovskoi (2 and 4) and Lukyanovsky (3 and 5) varieties after addition of exometabolites of necrotrophic pathogen P. carotovorum ssp. carotovorum (Pcc), n=4: 1 - Control; 2 - DC Pcc; 3 - DC Pcc; 4 - CF Pcc; 5 - CF Pcc

0 1 2 3 4 5

Время культивоирования, ч

Рис. 4. Динамика накопления внеклеточного пероксида водорода в корневой системе растений S. tuberosum, выращенных invitro сортов Луговской (1 и 2) и Лукьяновский (3 и 4) при совместном культивировании P. carotovorum ssp. Carotovorum (.Pс^, n=3: 1 - среда МПБ; 2 - Pcc; 3 - среда МПБ; 4 - Pcc

Fig. 4. Dynamics of extracellular hydrogen peroxide accumulation in the root system of S. tuberosum, Lugovskoi (1 and 2) and Lukyanovsky (3 and 4) varieties grown in vitro after addition of P. carotovorum ssp. carotovorum (Pcc), n = 3: 1 - meat-peptone; 2 - Pcc; 3 - meat-peptone; 4 - Pcc

Внесение экзометаболитов Pсc в прикорневую зону пробирочных растений обоих сортов картофеля приводило к значимым отличиям относительно контроля к 4 ч культивирования (рис. 5). Но только при введение DC Pсc в корневую систему картофеля сорта Луговской наблюдали значимое отличие от контроля, достигающее 22,7 мкМ. Инфицирование DC Pсc и CF Pсc сорта Лукьяновский и CF Pсc сорта Луговской не приводило к значимым отличиям.

Можно предположить, что быстрое накопление сигнальных молекул жасмоновой кислоты в ответ на обработку индукторами защитных реакций, в том числе экзометаболитами фитопато-генов, способствует запуску СИУ путем активации ряда ферментов. Это можно объяснить тем, что суспензионная культура клеток по своим характеристикам отличается от клеток целого растения, различаясь многими процессами, в том числе вторичным метаболизмом.

0

см

X

ф

S

1

ф

с; с

о ^

го X

25

20

15

10

1

2

3

Время культивирования, ч А

О

см

X

е л

с

о к а

X

16

14

12

10

1234 Время культивирования, ч В

Рис. 5. Динамика накопления апопластного пероксида водорода в корневой системе растений S. tuberosum, выращенных in vitro, сорта Луговского (А) и Лукъяновского (Б) при внесении экзометаболитов некротрофа Р. Carotovorum ssp. carotovorum (Pсc), n = 3: 1 - контроль; 2 - DC Pcc; 3 - CF Pcc

Fig. 5. Dynamics of extracellular hydrogen peroxide accumulation in in the root system of S. tuberosum grown in vitro, Lugovskoi (A) and Lukyanovsky (B) varieties after addition of P. carotovorum ssp. carotovorum (Pcc), n = 3:1 - Control; 2 - DC Pcc; 3 - CF Pcc

8

6

4

5

2

0

0

0

4

5

0

5

При инфицировании растений картофеля in vitro сорта Луговской Рсс не выявлено признаков развития инфекции. При этом факт колонизации растения патогеном подтверждается результатами микробиологического исследования. Инфицирование растений картофеля сорта Лукьяновский Рсс не приводило к их гибели в течение всего вегетационного периода, растения проявляли признаки инфицирования в виде увядания черешка и основания листьев с последующим их опаданием, корни приобретали коричнево-палевый цвет. Вероятно, в фито-патосистеме «картофель - Рсс» под действием жасмоновой кислоты в составе клеточной стенки образуются белки, формирующие механический барьер против внедрения патогенов (гид-роксипролин), которые не формируются у фи-топатосистемы «табак - Рсс» [10]. Как известно, в благоприятных условиях (высокая влажность и низкое содержание кислорода) у устойчивых растений заканчивается бессимптомный период с образованием белков деградации клеточных стенок, что приводит к проявлению у картофеля симптомов заболевания «мягкая гниль».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ранее было показано, что сорт картофеля Луговской является устойчивым по отношению к биотрофному патогену Cms, а сорт картофеля Лукъяновский восприимчивым [11]. Результаты данной работы свидетельствуют о том, что картофель сорта Лукьяновский восприимчив к воздействию некротрофного патогена Рсс. А картофель сорта Луговской устойчив к воздействию данного патогена. Вероятно, что у устойчивого сорта картофеля происходит развитие более эффективных защитных реакций как к биотрофному патогену, так и к некротрофному, чем у восприимчивого.

Отличием при действии фитопатогена на образование пероксида водорода в клетках корней растений от образования такового в клетках суспензионной культуры является более поздний пик генерации АФК. Достоверно значимое накопление пероксида водорода в корнях растений происходило спустя 4 ч после их инфицирования бактериями, а в культуре клеток - в промежутке от 1 до 2 ч. Важно отметить, что концентрация пероксида водорода при инфицировании фито-

патогенном в клетках корня значительно выше, чем в клетках культуры растений. Это связано, вероятно, с тем, что у целого растения помимо клеточного есть тканевый и организменный уровни защиты, вызывающие более мощный иммунный ответ на воздействие патогена.

Максимальное изменение концентрации пе-роксида водорода наблюдалось при обработке

1. Glazebrook J. Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens // Annu. Rev. Phytopathol. 2005. Vol. 43. P.205-227.

2. Рязанцев Д.Ю., Абрамов Д.Д., Завриев С.К. Диагностика карантинных фитопатогенов методом ПЦР в формате Flash // Сельскохозяйственная биология. 2009. Т. 44. N 3. С. 114-117.

3. Ткачук В.А., Тюрин-Кузьмин П.А., Белоусов В.В., Воротникова А.В. Пероксид водорода как новый вторичный посредник // Биологические мембраны. 2012. Т. 29. N 1-2. С. 21-37.

4. Yi H., Liu X., Yi M., Chen G. Dual role of hydrogen peroxide in Arabidopsis guard cells in response to sulfur dioxide // Advances in Toxicology. 2014. Vol. 2014. 9 p. http://dx.doi.org/10.1155/ 2014/407368.

5. Колупаев Ю.Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции // Вюник Харшсько-го нацюнального аграрного уыверситету. Серiя Бюлопя. 2007. Вип. 3 (12). С. 6-26.

6. Поликсенова В.Д. Индуцированная устойчивость растений к патогена и абиотическим стрессовым факторам (на примере томата) // Вестник Белорусского государственного университета. Серия 2. Химия. Биология. География. 2009. N 1. С. 48-60.

7. Spoel S.H., Dong X. How do plants achieve

термически инактивированной бактериальной культурой фитопатогенов как корневой системы, так и культуры клеток обоих сортов картофеля. Таким образом, обработка растений экзомета-болитами Рсс индуцирует высокий уровень образования АФК, что запускает защитные реакции и повышает устойчивость растений к различным биотическим стрессам.

ЕСКИЙ СПИСОК

immunity? Defence without specialized immune cells // Nature Reviews Immunology. 2012. Vol. 12. No. 2. P. 89-100.

8. Еникеев А.Г., Высоцкая Е.Ф., Леонова Л.А., Гамбург К.З. Об использовании 2,3,5,-трифенилтетразолий хлорида для оценки жизнеспособности культур растительных клеток // Физиология растений. 1995. Т. 42. N 3. С. 423-426.

9. Bindschedler L.V., Minibayeva F., Gardner S.L., Gerrish C., Davies D.R., Bolwell G.P. Early signalling events in the apoplastic oxidative burst in suspension cultured French bean cells involve cAMP and Ca2+ // New Phytologist. 2001. Vol. 151. No. 1. P. 185-194.

10. Бояркина С.В., Омеличкина Ю.В., Волкова О.Д., Еникеев А.Г., Верхотуров В.В., Шафикова Т.Н. Ответные реакции растений табака на воздействие биотрофа Clavibacter michiganensis и некротрофа Pectobacterium carotovorum // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6. N 3. С. 42-49. DOI: 10.21285/22272925-2016-6-3-42-49.

11. Омеличкина Ю.В., Бояркина С.В., Ша-фикова Т.Н. Реакции эффектор-активируемого иммунитета в культурах клеток картофеля и табака при действии фитопатогена Clavibacter michiganensis ssp.sepedonicus // Физиология растений. 2017. Т. 64. N 3. С. 204-212. DOI: 10.7868/S0015330317020099.

REFERENCE

1. Glazebrook J. Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens. Annu. Rev. Phytopathol. 2005, vol. 43, pp. 205-227.

2. Ryazantsev D.Yu., Abramov D.D., Zavriev S.K. Diagnostics of quarantine phytopathogens by the PCR method in the flash format. Sel'skokho-zyaistvennaya biologiya. 2009, vol. 44, no. 3, pp. 114-117. (In Russian)

3. Tkachuk V.A., Tyurin-Kuz'min P.A., Belousov V.V., Vorotnikova A.V. Hydrogen Peroxide as a New Second Messenger. Biologicheskie membrany. 2012, vol. 29, no. 1-2, pp. 21-37. (In Russian)

4. Yi H., Liu X., Yi M., Chen G. Dual role of hydrogen peroxide in Arabidopsis guard cells in response to sulfur dioxide. Advances in Toxicology. 2014, vol. 2014, 9 p. http://dx.doi.org/10.1155/2014/ 407368.

5. Kolupaev Yu.E. Active forms of oxygen in plants under the action of stressors: formation and possible functions. Vestnik Khar'kovskogo natsion-

al'nogo agrarnogo universiteta. Seriya Biologiya. 2007, no. 3 (12), pp. 6-26. (In Russian)

6. Poliksenova V.D. Induced plant resistance to pathogens and abiotic stress factors on the example of the tomato. Vestnik Belorusskogo gosu-darstvennogo universiteta. Seriya 2. Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2009, no. 1. pp. 48-60. (In Russian)

7. Spoel S.H., Dong X. How do plants achieve immunity? Defence without specialized immune cells. Nature Reviews Immunology. 2012, vol. 12, no. 2, pp. 89-100.

8. Enikeev A.G., Vysotskaya E.F., Leonova L.A., Gamburg K.Z. On the use of 2,3,5,-triphenyl-tetrazolium chloride to assess the viability of plant cell cultures. Fiziologiya rastenii. 1995, vol. 42, no. 3, pp. 423-426. (In Russian)

9. Bindschedler L.V., Minibayeva F., Gardner S.L., Gerrish C., Davies D.R., Bolwell G.P. Early signalling events in the apoplastic oxidative burst in suspension cultured French bean cells involve cAMP

and Ca2+. New Phytologist. 2001, vol. 151, no. 1, pp. 185-194.

10. Boyarkina S.V., Omelichkina Yu.V., Volkova O.D., Enikeev A.G., Verkhoturov V.V., Shafikova T.N. Response of nicotiana tabacum on the impact of biotroph clavibacter michiganensis and necrotroph Pectobacterium carotovorum. Izvestiya vuzov. Pri-kladnaya khimiya i biotekhnologiya. 2016, vol. 6,

Критерии авторства

Бояркина С.В., Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н. выполнили экспериментальную работу, на основании полученных результатов провели обобщение и написали рукопись. Бояркина С.В., Омеличкина Ю.В., Шафикова Т.Н. имеют на статью равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Бояркина Светлана Владимировна,

ведущий инженер Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН e-mail: klyuevskaya@yandex.ru

Омеличкина Юлия Викторовна,

к.б.н., ведущий инженер Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН e-mail: omelichkina@yandex.ru

Шафикова Татьяна Николаевна ИЗ ,

к.б.н., старший научный сотрудник Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН e-mail: t-shafikova@yandex.ru

no. 3, pp. 42-49. (In Russian) DOI: 10.21285/22272925-2016-6-3-42-49.

11. Omelichkina Yu.V., Boyarkina S.V., Shafiko-va T.N. Effector-activated immune responses in potato and tobacco cell cultures caused by phytopatho-gen Clavibacter michiganensis ssp. Sepedonicus. Fiziologiya rastenii. 2017, vol. 64, no. 3, pp. 204-212. (In Russian) DOI: 10.7868/S0015330317020099.

Contribution

Svetlana V. Boyarkina, Yuliya V. Omelichkina, Tat'yana N. Shafikova carried out the experimental work, on the basis of the results summarized the material and wrote the manuscript. Svetlana V. Boyarkina, Yuliya V. Omelichkina, Tat'yana N. Shafikova have equal author's rights and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

AUTHORS' INDEX

Svetlana V. Boyarkina

Lead Engineer

Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch e-mail: klyuevskaya@yandex.ru

Yuliya V. Omelichkina

Ph.D. (Biology), Lead Engineer Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch e-mail: omelichkina@yandex.ru

Tat'yana N. Shafikova ISI Ph.D. (Biology), Senior Researcher Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, Siberian Branch e-mail: t-shafikova@yandex.ru