Метаболическое профилирование колеоптилей проростков риса сортов Аметист и Кубань 3, различающихся скоростью роста было проведено с помощью ГХ-МС. Профиль насчитывал 320 метаболитов, из них 151 был идентифицирован; а 89 соединений определено до класса. В профиле представлены все группы метаболитов центрального обмена веществ, преимущественно – сахара и их производные. Из вторичных соединений детектированы терпены и фенолы. Различия между медленнорастущим сортом Аметист и быстрорастущим Кубань 3 проявлялись уже при нормоксии и усиливались при затоплении. Черты анаэробного метаболизма при гипоксии, характерные для устойчивых к дефициту О2 растений, заключались в накаплении карбоновых кислот гликолиза (глицерат, пируват), брожений (лактат) и цикла Кребса (фумарат и сукцинат), а также аминокислот, образованных из интермедиатов гликолиза, пролина и метаболитов ГАМК-шунта. Эти маркерные метаболиты (за исключением лактата) указывают на активацию анаплеротических путей обмена веществ в колеоптилях риса, осуществляющих альтернативное восстановление НАД(Ф)+, необходимое для эффективного протекания гликолиза, избегая аккумуляции токсичных метаболитов брожений (ацетальдегида и этанола). Метод главных компонент выявил различия метаболомов. Дискриминантный анализ методом ортогональных проекций на латентные структуры (OPLS-DA) показал преимущественную аккумуляцию карбоксилатов, азотистых соединений, олигосахаридов и фенолов на 3 сутки прорастания при нормоксии в колеоптилях проростков сорта Аметист. Кубань 3 характеризовалась накоплением гексоз и стеринов. 3 суток затопления приводили к повышению содержания сукцината, фумарата и цитрата у Аметиста, а у Кубани 3 – гликолата, лактата и малата. Колеоптили медленнорастущего сорта содержали больше 2- гидроксиглутарата, который синтезируется при восстановлении 2-оксоглутарата или распаде Лиз и разветвлённых аминокислот. Аметист аккумулировал больше β-Ала, Вал, ГАМК, Глу, Лиз, 5-оксопролина, Про, Тре и Фен, а Кубань 3 – α-Ала, Гли, Иле, Сер и Тир. Быстрорастущий сорт при затоплении отличался более высоким уровнем комплексных сахаров, азотистых соединений, стеринов и терпенов. Таким образом, метаболомный анализ выявил различия между сортами в условиях нормоксии, и их усиление при затоплении Работа выполнена при поддержке РНФ, грант № 22-14-00096.
Original languageRussian
Pages109
Number of pages1
StatePublished - 8 Oct 2024
EventВсероссийская научная конференция с международным участием "Экспериментальная биология растений и климатические вызовы". : Годичное собрание Общества физиологов растений России. - Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия, Екатеринбург, Russian Federation
Duration: 3 Oct 20248 Oct 2024
https://ekbofr2024-insma.urfu.ru/ru/

Conference

ConferenceВсероссийская научная конференция с международным участием "Экспериментальная биология растений и климатические вызовы".
Country/TerritoryRussian Federation
CityЕкатеринбург
Period3/10/248/10/24
Internet address

    Scopus subject areas

  • Biochemistry
  • Molecular Biology
  • General Agricultural and Biological Sciences
  • Ecology

ID: 131079550