ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР НА НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И СОДЕРЖАНИЕ мРНК ГЕНОВ HSP70, BiP, IRE1 В ЛИСТЬЯХ ПШЕНИЦЫ
Исследовали влияние высоких температур на рост листьев, их оводненность, теплоустойчивость клеток листьев и содержание мРНК генов HSP70, BiP, IRE1 у недельных проростков озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Московская 39. Установлено, что температура 33 °С не вызывает существенных изменений в ростовых процессах листьев, приводит к небольшому повышению теплоустойчивости и не влияет на оводненность тканей листа, т. е. действует на растения условно как «мягкий» стресс. Температура 37 °С приводила к большему торможению роста листьев и более быстрому повышению теплоустойчивости растений, но также не влияла на оводненность тканей листа, т. е. действовала как «средний» стресс. Воздействие температуры 43 °С вызывало «жесткий» стресс, который приводил к полной остановке роста листьев, снижению оводненности тканей листа и теплоустойчивости, а через 3 сут - к гибели растений. При действии всех изученных температур - 33, 37 и 43 °С - в клетках листьев проростков зафиксированы определенные изменения уровня транскриптов генов HSP70, BiP, IRE1, кодирующие белки, которые участвуют в упаковке белковых молекул. Причем характер изменения содержания мРНК генов BiP и IRE1 зависел от абсолютного значения используемой в эксперименте температуры. Изучение динамики содержания транскриптов генов BiP и IRE1, рассматриваемых в качестве маркеров стресса эндоплазматического ретикулума (ЭР-стресса), показало, что при 33 °С их уровень снижается и, следовательно, развитие ЭР-стресса не происходит. Усиление интенсивности высокотемпературного воздействия до 37 °С, напротив, приводило к накоплению транскриптов этих генов, видимо, отражая начальное развитие ЭР-стресса. Температура 43 °С, очевидно, также вызывала развитие ЭР-стресса, и при этом первоначально тоже наблюдалось накопление транскриптов гена BiP, но из-за отсутствия неотъемлемого компонента IRE1 система контроля качества белка в этом случае, по-видимому, не могла работать полноценно. Исходя из полученных данных сделан вывод, что изменение содержания мРНК генов HSP70, BiP и IRE1 играет важную роль в развитии теплоустойчивости растений пшеницы и защите клеток от ЭР-стресса, обусловленного действием высоких температур.