Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra
Silicon as an anti-stress element for plants exposed to toxic copper
Аутори
Bosnić, DraganaNikolić, Dragana
Samardžić, Jelena
Остала ауторства
Pavlović, SonjaBegović, Jelena
Novaković, Ivana
Savić Pavićević, Dušanka
Đorđević, Ana
Поглавље у монографији (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Bakar (Cu) je esencijalan mikroelement za biljke ali ukoliko je prisutan u višku ima fitotoksično
dejstvo izazivajući oksidativni stres. Silicijum(Si) ne spada u esencijalne ali je jedini element koji ispoljava protektivan
efekat na biljke u uslovima stresa. Primena silicijumove kiseline kod biljaka tretiranih toksičnim koncentracijama
bakra ublažava štetna dejstva i povećava toleranciju na prisustvo bakra u višku. Mehanizmi
delovanja silicijuma kod biljaka krastavca su detaljno proučeni i obuhvataju: smanjenje akumulacije Cu u
biljkama preko snižene ekspresije gena odgovornih za njegovo usvajanje, imobilizaciju Cu u ćelijskim zidovima,
povećanje sinteze Cu-liganada: organskih kiselina (citrat, malat i akonitat) i aminokiselina (nikocijanamin
i histidin) koji smanjuju koncentraciju slobodnih, reaktivnih jona Cu unutar ćelije. Primena Si je
uslovila smanjenje ekspresije mikro RNK (miR398 i miR408) koje predstavljaju glavne regulatore ekspresije
gena i proteina koji sadrže Cu ka...o kofaktor. Posledično, akumulacija Cu-proteina Cu/Zn superoksid-dismutaze
i plastocijanina koji vezujući Cu doprinose skladištenju viška jona Cu u biljnim ćelijama, je izraženija
kod biljaka gajenih sa silicijumom. Razumevanje uloge i mehanizama delovanja Si u biljkama će doprineti
njegovoj širokoj praktičnoj primeni u cilju povećanja rezistencije i tolerancije biljaka na stres.
Although copper (Cu) is an essential microelement for plants, if present in excess it has a phytotoxic
effect causing oxidative stress. Silicon (Si) is not essential, but it is the only element with protective effect
to plants under stress. Application of silicic acid to plants treated with toxic concentrations of copper
alleviates the harmful effects of excess copper, which results in increase tolerance in these plants. The protective
mechanisms of Si in cucumber plants have been studied in more details and include a decrease in
accumulation of Cu by downregulation of genes responsible for Cu uptake in plants, immobilization of Cu
in the root cell walls as well as higher biosynthesis of Cu-ligands: organic acids (citrate, malate and aconitate)
and amino acids (nicotianamine and histidine) that decrease the concentration of free, reactive Cu ions
within the cell. The application of Si caused lower expression of microRNAs (miR398 and miR408) which are
the main regulators of the... expression of genes and proteins containing Cu as a cofactor. Consequently, the
accumulation of Cu-proteins: Cu/Zn superoxide dismutase and plastocyanin, which are buffering sinks for
excess Cu ions in plant cells, is more pronounced in plants grown with silicon. Better understanding the Simediated
mechanisms in plants exposed to stress will contribute to its wider agronomic application in order
to increase plant resistance and tolerance to stress.
Кључне речи:
silicijum / toksičnost bakra / oksidativni stres / Cu-ligandi / Cu-proteini / mikro RNK / silicon / Cu toxicity / oxidative stress / Cu-ligands / Cu-proteins / micro RNAsИзвор:
Trendovi u molekularnoj Biologiji, 2021, 180-192Издавач:
- Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo
Колекције
Институција/група
Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvoTY - CHAP AU - Bosnić, Dragana AU - Nikolić, Dragana AU - Samardžić, Jelena PY - 2021 UR - https://imagine.imgge.bg.ac.rs/handle/123456789/1717 AB - Bakar (Cu) je esencijalan mikroelement za biljke ali ukoliko je prisutan u višku ima fitotoksično dejstvo izazivajući oksidativni stres. Silicijum(Si) ne spada u esencijalne ali je jedini element koji ispoljava protektivan efekat na biljke u uslovima stresa. Primena silicijumove kiseline kod biljaka tretiranih toksičnim koncentracijama bakra ublažava štetna dejstva i povećava toleranciju na prisustvo bakra u višku. Mehanizmi delovanja silicijuma kod biljaka krastavca su detaljno proučeni i obuhvataju: smanjenje akumulacije Cu u biljkama preko snižene ekspresije gena odgovornih za njegovo usvajanje, imobilizaciju Cu u ćelijskim zidovima, povećanje sinteze Cu-liganada: organskih kiselina (citrat, malat i akonitat) i aminokiselina (nikocijanamin i histidin) koji smanjuju koncentraciju slobodnih, reaktivnih jona Cu unutar ćelije. Primena Si je uslovila smanjenje ekspresije mikro RNK (miR398 i miR408) koje predstavljaju glavne regulatore ekspresije gena i proteina koji sadrže Cu kao kofaktor. Posledično, akumulacija Cu-proteina Cu/Zn superoksid-dismutaze i plastocijanina koji vezujući Cu doprinose skladištenju viška jona Cu u biljnim ćelijama, je izraženija kod biljaka gajenih sa silicijumom. Razumevanje uloge i mehanizama delovanja Si u biljkama će doprineti njegovoj širokoj praktičnoj primeni u cilju povećanja rezistencije i tolerancije biljaka na stres. AB - Although copper (Cu) is an essential microelement for plants, if present in excess it has a phytotoxic effect causing oxidative stress. Silicon (Si) is not essential, but it is the only element with protective effect to plants under stress. Application of silicic acid to plants treated with toxic concentrations of copper alleviates the harmful effects of excess copper, which results in increase tolerance in these plants. The protective mechanisms of Si in cucumber plants have been studied in more details and include a decrease in accumulation of Cu by downregulation of genes responsible for Cu uptake in plants, immobilization of Cu in the root cell walls as well as higher biosynthesis of Cu-ligands: organic acids (citrate, malate and aconitate) and amino acids (nicotianamine and histidine) that decrease the concentration of free, reactive Cu ions within the cell. The application of Si caused lower expression of microRNAs (miR398 and miR408) which are the main regulators of the expression of genes and proteins containing Cu as a cofactor. Consequently, the accumulation of Cu-proteins: Cu/Zn superoxide dismutase and plastocyanin, which are buffering sinks for excess Cu ions in plant cells, is more pronounced in plants grown with silicon. Better understanding the Simediated mechanisms in plants exposed to stress will contribute to its wider agronomic application in order to increase plant resistance and tolerance to stress. PB - Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo T2 - Trendovi u molekularnoj Biologiji T1 - Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra T1 - Silicon as an anti-stress element for plants exposed to toxic copper EP - 192 SP - 180 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_1717 ER -
@inbook{ author = "Bosnić, Dragana and Nikolić, Dragana and Samardžić, Jelena", year = "2021", abstract = "Bakar (Cu) je esencijalan mikroelement za biljke ali ukoliko je prisutan u višku ima fitotoksično dejstvo izazivajući oksidativni stres. Silicijum(Si) ne spada u esencijalne ali je jedini element koji ispoljava protektivan efekat na biljke u uslovima stresa. Primena silicijumove kiseline kod biljaka tretiranih toksičnim koncentracijama bakra ublažava štetna dejstva i povećava toleranciju na prisustvo bakra u višku. Mehanizmi delovanja silicijuma kod biljaka krastavca su detaljno proučeni i obuhvataju: smanjenje akumulacije Cu u biljkama preko snižene ekspresije gena odgovornih za njegovo usvajanje, imobilizaciju Cu u ćelijskim zidovima, povećanje sinteze Cu-liganada: organskih kiselina (citrat, malat i akonitat) i aminokiselina (nikocijanamin i histidin) koji smanjuju koncentraciju slobodnih, reaktivnih jona Cu unutar ćelije. Primena Si je uslovila smanjenje ekspresije mikro RNK (miR398 i miR408) koje predstavljaju glavne regulatore ekspresije gena i proteina koji sadrže Cu kao kofaktor. Posledično, akumulacija Cu-proteina Cu/Zn superoksid-dismutaze i plastocijanina koji vezujući Cu doprinose skladištenju viška jona Cu u biljnim ćelijama, je izraženija kod biljaka gajenih sa silicijumom. Razumevanje uloge i mehanizama delovanja Si u biljkama će doprineti njegovoj širokoj praktičnoj primeni u cilju povećanja rezistencije i tolerancije biljaka na stres., Although copper (Cu) is an essential microelement for plants, if present in excess it has a phytotoxic effect causing oxidative stress. Silicon (Si) is not essential, but it is the only element with protective effect to plants under stress. Application of silicic acid to plants treated with toxic concentrations of copper alleviates the harmful effects of excess copper, which results in increase tolerance in these plants. The protective mechanisms of Si in cucumber plants have been studied in more details and include a decrease in accumulation of Cu by downregulation of genes responsible for Cu uptake in plants, immobilization of Cu in the root cell walls as well as higher biosynthesis of Cu-ligands: organic acids (citrate, malate and aconitate) and amino acids (nicotianamine and histidine) that decrease the concentration of free, reactive Cu ions within the cell. The application of Si caused lower expression of microRNAs (miR398 and miR408) which are the main regulators of the expression of genes and proteins containing Cu as a cofactor. Consequently, the accumulation of Cu-proteins: Cu/Zn superoxide dismutase and plastocyanin, which are buffering sinks for excess Cu ions in plant cells, is more pronounced in plants grown with silicon. Better understanding the Simediated mechanisms in plants exposed to stress will contribute to its wider agronomic application in order to increase plant resistance and tolerance to stress.", publisher = "Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo", journal = "Trendovi u molekularnoj Biologiji", booktitle = "Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra, Silicon as an anti-stress element for plants exposed to toxic copper", pages = "192-180", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_1717" }
Bosnić, D., Nikolić, D.,& Samardžić, J.. (2021). Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra. in Trendovi u molekularnoj Biologiji Beograd : Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo., 180-192. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_1717
Bosnić D, Nikolić D, Samardžić J. Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra. in Trendovi u molekularnoj Biologiji. 2021;:180-192. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_1717 .
Bosnić, Dragana, Nikolić, Dragana, Samardžić, Jelena, "Silicijum kao antistres element za biljke izložene toksičnim koncentracijama bakra" in Trendovi u molekularnoj Biologiji (2021):180-192, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_imagine_1717 .