The plasma membrane and tonoplast pip and tip aquaporins abundance during the elongation growth of coleoptile cells of rice seedlings with different growth rates under normoxia and submergence | Динамика содержания аквапоринов плазмалеммы и тонопласта подсемейств pip и tip в ходе роста растяжением клеток колеоптилей проростков риса, различающихся скоростью роста в условиях нормоксии и затопления

English. In the hydrophytic cereal rice (Oryza sativa L.), the ability of coleoptile cells to grow by elongation protects the seedling from oxygen deficiency during flooding. The aim of the work was to evaluate the dynamics of the content of aquaporins with predominant localization in the plasma membrane and tonoplast of coleoptile cells during elongation growth in rice under aeration and oxygen deficiency. Seeds of two rice varieties of domestic breeding were used: 'Ametist' (slow-growing) and 'Kuban 3' (fast-growing). The seeds were surface sterilized and germinated under hydroponic conditions in the dark at 29С on glass walkways (control) or flooded in 750 ml jars using a 4% Knop nutrient solution. Microscopic analysis of the length of cells in the central part of coleoptiles revealed the completion of growth in the seedlings of the 'Kuban 3' on the 5th day of development under aerobic conditions. Elongation of coleoptile cells in 'Ametist' was low intense throughout the tested period. When flooded, coleoptiles of the 'Kuban 3' showed almost 2-fold elongation of cells already on the 3rd day of germination compared to the control. More intensive growth under flooding persisted until the 7th day of germination. In 'Ametist', the differences revealed on the 3rd day were not as great as in the 'Kuban 3', but by the 5th day the cell length increased almost thrice. Due to a significant increase in cell size on the 5th day after germination, there was an almost 3-fold decrease in the concentration of protein in the microsomal fraction. This process continued, although not so intensively, further, by the 7th day of seedling development both for 'Kuban 3', and 'Ametist'. Under oxygen deficiency, it was less pronounced. The accumulation of PIP1 aquaporins corresponded to a change in the intensity of coleoptile cell elongation. The effect was more visible in 'Kuban 3' seedlings.

Russian. У гидрофитного злака риса посевного (Oryza sativa L.) за счет способности клеток колеоптилей к росту растяжением осуществляется защита проростка от недостатка кислорода при затоплении. Цель работы - оценка динамики содержания аквапоринов с преимущественной локализацией в плазмалемме и тонопласте клеток колеоптилей в процессе роста растяжением у риса при аэрации и дефиците кислорода. Использовали семена двух сортов риса отечественной селекции — Аметист (медленно растущий) и Кубань 3 (быстро растущий). Семена поверхностно стерилизовали и проращивали в гидропонных условиях в темноте при 29 С на стеклянных мостках (контроль) или создавали условия затопления в банках объемом 750 мл с использованием 4% питательного раствора Кнопа. Проведенный микроскопический анализ длины клеток центральной части колеоптилей выявил завершение роста у проростков сорта Кубань 3 на 5-е сут развития в аэробных условиях. Удлинение клеток колеоптилей у сорта Аметист было незначительным за весь тестируемый период. При затоплении у колеоптилей сорта Кубань 3 отмечали почти 2-кратное удлинение клеток уже на 3-и сут прорастания по сравнению с контролем. Более интенсивный рост при затоплении сохранялся до 7-х сут прорастания. У сорта Аметист на 3-и сут выявленные различия были не столь велики, как у сорта Кубань 3, однако к 5-м сут длина клеток увеличивалась почти в 3 раза. Вследствие значительного увеличения размеров клеток на 5-е сут после прорастания происходило почти 3-кратное снижение концентрации белка микросомальной фракции. Этот процесс продолжался, хоть и не столь интенсивно и дальше, к 7-м сут развития проростка, как для сорта Кубань 3, так и для сорта Аметист. При недостатке кислорода оно оказалось менее интенсивным. У проростков сорта Кубань 3 в отличие от сорта Аметист накопление аквапоринов PIP1 соответствовало изменению интенсивности удлинения клеток колеоптилей.