Актуальность: Недостаток кислорода вызывает различные адаптивные реакции у растительных организмов. Одной из них является ускорение роста осевых органов для избежания неблагоприятных условий. Колеоптили риса часто используются для исследования роста растяжением при погружении.
Цель настоящего исследования - различить метаболические процессы, сопровождающие удлинение колеоптилей при нормоксии и гипоксии.
Материалы и методы: Для выявления метаболических изменений использовалось метаболическое профилирование на основе GS-MS. Параметры были протестированы в колеоптилях медленно и быстрорастущих сортов риса в 3 временных точках (3, 5 и 7 дней после посева), соответствующих началу, ускорению и остановке удлинения.
Результаты: Колеоптили риса быстрорастущего сорта накапливали большее количество фосфатов сахаров, дисахаридов, производных жирных кислот и стеринов, которые важны для поддержания роста, стабильности мембран и жизнеспособности. Медленнорастущий сорт характеризовался большим содержанием карбоксилатов, включая лактат и фосфорную кислоту, что указывает на энергетический кризис и закисление цитозоля, что приводит к повреждению клеток и низкой толерантности.
Заключение: Метаболомный подход подходит для фенотипирования (хемотипирования) новых выведенных сортов риса с более высокой толерантностью к нехватке кислорода.