Biomics

Influence of drought on lateral roots development of barley and role of plant hormones in this process were investigated. The growth reaction of roots to strong and weak water deficit was different. Slight deficit enhanced roots branching but effect of severe stress was inhibitory. ABA increased of activity of aquaporines and hydraulic conductivity at weak water deficit. On the other hand, abscisic acid inhibited roots branching at strong drought.

barley, water deficit, lateral roots, phytohormones, immunolocalization

1. Веселов С.Ю., Вальке Р.С., Ван Онкелен Х., Кудоярова Г.Р. Содержание и локализация цитокининов в листьях исходных и трансгенных растений табака // Физиология растений. 1999. Т. 46. № 1. С. 326-335.
2. Иванов И.И. Влияние локального повышения концентрации ионов питательной среды на содержание индолилуксусной, абсцизовой кислот и ветвление корней пшеницы // Физиология и биохимия культурных растений. 2011. Т. 43. № 4. С. 332-338.
3. Кудоярова Г.Р., Веселов Д.С., Шарипова Г.В., Ахиярова Г.Р., Dodd I.C., Веселов С.Ю. Водный обмен и рост исходных и дефицитных по абк мутантных растений ячменя при повышении температуры воздуха // Физиология растений. 2014. Т. 61. № 2. С. 207-2013.
4. Патуринский А. Комплексный подход к оценке исходного и селекционного материала яровой пшеницы на высокую потенциальную продуктивность и засухоустойчивость // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2007. № 4. С. 57-64.
5. Площинская М.Е., Иванов В.Б., Салмин С.А., Быстрова Е.И. Анализ возможных механизмов регуляции ветвления корня // Журнал общей биологии. 2002. Т. 63. № 2. С. 68-74.
6. Шарипова Г.В., Веселова С.В., Веселов Д.С. Динамика показателей водного обмена у растений ячменя на фоне умеренного осмотического стресса // Биомика. 2013. Т. 5. № 3-4. С. 130-135.
7. Шарипова Г.В., Веселов Д.С., Кудоярова Г.Р., Katsuhara M., Furuichi T., Веселов С.Ю. Выявление связи между гидравлической проводимостью и содержанием аквапоринов плазмолеммы с помощью их гистохимической локализации // Биомика. 2014. Т. 6, № 2. С. 64-67.
8. Штратникова В., Кулаева О. Цитокинин-зависимая экспрессия ARR5::GUS-конструкции в ходе роста трансгенных растений Arabidopsis thaliana // Физиология растений. 2008. Т. 55. С. 842-850.
9. Aroca R, Porcel R, Ruiz-Lozano JM. Regulation of root water uptake under abiotic stress conditions // J. Exp. Bot. 2012. V. 63. P. 43–57.
10. Brovko F., Vasil'eva V., Shepelyakovskaya A., Selivankina S., Kudoyarova G., Nosov A., Moshkov D., Laman A., Boziev K., Kusnetsov V., Kulaeva O. Cytokinin-binding protein (70 kDa): localization in tissues and cells of etiolated maize seedlings and its putative function // J. Exp. Bot. 2007. V. 58. P. 2479-2490.
11. Casimiro I., Beeckman T., Graham N., Bhalerao R., Zhang H., Casero P., Sandberg G., Bennett M. Dissecting arabidopsis lateral root development // Trends Plant Sci. 2003. V. 8. P. 165–171.
12. De Smet I., Zhang H., Inzé1 D., Beeckman T. A novel role for abscisic acid emerges from underground // Trends Plant Sci. 2006. V. 11. P. 434–439.
13. Fan X.; Li F., Xiong Y., An L., Long R. The cooperative relation between non-hydraulic root signals and osmotic adjustment under water stress improves grain formation for spring wheat varieties // Physiol. Plant. 2008. V. 132. P. 283-292.
14. Farooq M., Wahid A., Kobayashi N., Fujita D., Basra S. Plant drought stress: effects, mechanisms and management // Sustain. Agricult. 2009. V. 29. P. 153-188.
15. Hodge A. Roots: the acquisition of water and nutrients from the heterogeneous soil environment // Progress in Botany. 2010. V. 71. P. 307–337.
16. Huang J., Han B., Xu S., Zhou M., Shen W. Heme oxygenase-1 is involved in the cytokinin-induced alleviation of senescence in detached wheat leaves during dark incubation // J. Plant Physiol. 2011. V. 168. P. 768–775
17. Liang Y., Mitchell D., Harris J. Abscisic acid rescues the root meristem defects of the Medicago truncatula latd mutant // Develop. Biol. 2007. V. 304. P. 297–307.
18. Lovisolo C., Tramontinia S., Flexasc J., Schuberta A. Mercurial inhibition of root hydraulic conductance in Vitis spp. rootstocks under water stress // Environ. Exp. Bot. 2008. V. 63. P. 178–182.
19. Mahdieh M., Mostajeran A., Horie T., Katsuhara M. Drought stress alters water relations and expression of PIP-type aquaporin genes in Nicotiana tabacum plants // Plant Cell. Physiol. 2008. V. 49. P. 801-813.
20. Parent B., Hachez C., Redondo E., Simonneau T., Chaumont F., Tardieu F. Plant physiology drought and abscisic acid effects on aquaporin content translate into changes in hydraulic conductivity and leaf growth rate: a trans-scale approach // Plant Physiol. 2009. V. 149. P. 2000–2012.
21. Rivero R., Gimeno J., Deynze A., Walia H., Blumwald E. Enhanced cytokinin synthesis in tobacco plants expressing PSARK::IPT prevents the degradation of photosynthetic protein complexes during drought // Plant Cell. Physiol. 2010. V. 51. P. 1929-1941.
22. Ruiz-Lozano J., Alguacil M., Bárzana G., Vernieri P., Aroca R. Exogenous ABA accentuates the differences in root hydraulic properties between mycorrhizal and non mycorrhizal maize plants through regulation of PIP aquaporins // Plant Mol. Biol. 2009. V. 70. P. 565-579.
23. Steudle E. Water uptake by roots: effects of water deficits // J Exp Bot. 2000. V.51. P. 1531–1542.
24. Tardieu F., Parent B., Simonneau T. Control of leaf growth by abscisic acid: hydraulic or non-hydraulic processes? // Plant Cell. Environ. 2010. V. 33. P. 636–647.
25. Teale W.D., Paponov I.A., Ditengou F., Palme K Auxin and the developing root of Arabidopsis thaliana // Physiol. Plant. 2005. V. 123. P. 130–138.
26. Werner T., Nehnevajova E., Köllmer I., Novák O., Strnad M., Krämer U., Schmülling T. Root-specific reduction of cytokinin causes enhanced root growth, drought tolerance, and leaf mineral enrichment in arabidopsis and tobacco // Plant Cell. 2010. V. 22. P. 3905-3920.
27. Xiong L., Wang R-G., Mao G., Koczan J.M. Identification of drought tolerance determinants by genetic analysis of root response to drought stress and abscisic acid // Plant Physiol. 2006. V. 142. P. 1065-1074.
28. Yoon E., Yang J., Lee W. Auxin and abscisic acid responses of auxin response factor 3 in arabidopsis lateral root development // J. Plant Biol. 2010. V. 53. P. 150-154.