Влияние спермина на функционирование антиоксидантной системы растений Thellungiella salsuginea тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, кандидат наук Королькова, Диана Валерьевна

• Королькова, Диана Валерьевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Королькова, Диана Валерьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Окислительный стресс

1.2. Антиоксидантная защитная система

1.3.Полиамины. Структура, химические свойства, локализация

1.4.Транспорт полиаминов

1.5.Метаболизм полиаминов

1.5.1. Биосинтез полиаминов

1.5.2. Молекулярные механизмы биосинтеза полиаминов

1.5.3. Катаболизм полиаминов

1.5.4. ПАОЗ - зависимая обратная конверсия полиаминов

1.6.Полиамины при стрессе: биологическая роль

1.6.1. Применение ингибиторов для изучения роли полиаминов

1.6.2. Роль полиаминов в растении

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объект исследования

2.2. Условия выращивания растений

2.3. Условия проведения опытов

2.4. Определение содержания малонового диальдегида

2.5. Определение активности супероксиддисмутазы

2.6. Определение активности аскорбатпероксидазы

2.7. Определение активности полиаминоксидазы

2.8. Определение активности пероксидазы

2.9. Определение активности каталазы

2.10. Определение содержания внутриклеточного пролина

2.11. Определение активности пролиндегидрогеназы

2.12. Определение содержания белка в ферментных препаратах

2.13. Методика нативного гель-электрофореза СОД и АПО

2.14. Определение уровня транскрипции генов

2.15. Определение содержания свободных полиаминов

2.16.Математическая обработка данных

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние спермина на содержание МДА и активность ферментов-антиоксидантов в растениях Тк. заки&пеа

3.2. Влияние спермина на активность и изоферментный состав АПО в растениях Тк. за15щ1пеа

3.3. Вляние совместной обработки спермином и пероксидом водорода на содержание МДА и активность ферментов-антиоксидантов в растениях Тк. ясАви^пеа

3.4. Влияние спермина и совместное действие спермина и пероксида водорода на метаболизм пролина в растениях Тк. заЬщтеа

3.5. Содержание и спектр свободных полиаминов при обработке спермином и пероксидом водорода в растениях Тк. salsuginea

3.6. Функционирование ПАО в растениях Тк. заки&пеа

3.7. Действие ингибитора ПАО на активность ПАО и содержание ПА в растениях Тк. salsuginea

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

Список цитируемой литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АФК активные формы кислорода

ПА полиамины

Пут путресцин

Спд спермидин

Спм спермин

Кад кадаверин

ПАО полиаминоксидаза

ДАО диаминоксидаза

НЕН fi - hydroxyethyl hydrazine, ингибитор активности ПАО

АОС антиоксидантная система

АПО аскорбатпероксидаза

ОС окислительный стресс

СОД супероксиддисмутаза

Cu/Zn - СОД изоформа СОД, содержащая медь и цинк как кофакторы

Fe - СОД изоформа СОД, содержащая железо как кофактор

Мп СОД изоформа СОД, содержащая марганец как кофактор

ПО гваяколовая пероксидаза

КАТ катал аза

МДА малоновый диальдегид

ПОЛ перекисное окисление липидов мембран

Про пролин

ПДГ пролиндегидрогеназа

АБК абсцизовая кислота

SAM 8-аденозил-Ь-метионин

SAMDK S-аденозилметиониндекарбоксилаза

СПМС сперминсинтаза

СПДС спермидинсинтаза

ОДК орнитиндекарбоксилаза

АДК аргининдекарбоксилаза

ЛДК лизиндекарбоксилаза

ПВП поливинилпирролидон

DIT дитиотриитол

NBT нитросиний тетразолий

TEMED тетраметилэтилендиамин

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние спермина на функционирование антиоксидантной системы растений Thellungiella salsuginea»

ВВЕДЕНИЕ

Жизнь растений — это чётко организованная, генетически запрограммированная и регулируемая система взаимосвязанных превращений органических веществ и связанной в них потенциальной энергии (Ничипорович, 1972). Вместе с тем, в природных условиях растения постоянно подвергаются действию неблагоприятных факторов окружающей среды, что приводит к нарушению равновесия между различными метаболическими реакциями, протекающими в клетке.

Общим признаком действия стрессоров является усиление генерации активных форм кислорода (АФК), приводящее к развитию окислительного стресса (ОС) (Mittler, 2002; Foyer, Noctor, 2005). В процессе эволюции в растениях развивалась сложная система строго координированных реакций, контролирующих уровень АФК. Антиоксидантная защитная система (АОС) растений включает в себя как высокомолекулярные антиоксиданты (ферменты аскорбат-глутатионового цикла, супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ) и др.), так и низкомолекулярные метаболиты (пролин (Про), полиамины (ПА), соединения фенольной природы и прочие). До сих пор остаются практически не выясненными механизмы, лежащие в основе взаиморегуляции между компонентами АОС.

В последнее время особое внимание учёных уделяется низкомолекулярным метаболитам, в частности Про и ПА. В ряде работ показано, что ПА путресцинового ряда (путресцин (Пут), спермидин (Спд), спермин (Спм)), обладающие антиоксидантными и хелатирующими свойствами, вовлечены в регуляцию многих физиологических процессов (Аронова и др., 2005; Кузнецов и др., 2006; Hussain et al., 2011; Moschou et al., 2012).

Вопрос о том, какой эффект оказывают экзогенные ПА, в частности Спм, на окислительно-восстановительный статус растения, остается в настоящее время открытым. Практически неизвестно, как искусственное повышение ПА в

клетках растений влияет на функционирование и взаиморегуляцию компонентов АОС в оптимальных условиях выращивания, а также при действии стрессоров.

Внутриклеточный уровень веществ определяется соотношением скоростей синтеза и распада. Рассматривая влияние ПА на окислительно-восстановительный статус клетки, необходимо, прежде всего, обращать внимание на реакции катаболизма ПА, которые контролируются полиаминоксидазой (ПАО) или диаминоксидазой (ДАО) (Аронова и др., 2005). Существуют разрозненные данные о том, что ПАО, регулируя внутриклеточный уровень ПА, может вовлекаться в повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам (Sebela et al., 2001; Cona et al., 2006). Имеются предположения, что, образующийся при катаболизме ПА, пероксид водорода участвует в индукции АОС, что, возможно, является основой защитного действия ПА в клетках растений (Yoda et al., 2003; Aleasar et al., 2011). Исследования по данному вопросу единичны и до сих пор неясно вовлекается ли ПАО в индукцию защитного ответа растения на стрессы.

В связи со всем вышесказанным представляется целесообразным исследование влияния экзогенных ПА на функционирование компонентов АОС как в оптимальных условиях выращивания растений, так и при действии окислительного стресса.

Цель и задачи исследования. Цель заключалась в исследовании роли полиаминов в регуляции функционирования компонентов антиоксидантной системы и индукции защитного ответа растений Th. salsuginea при обработке спермином, пероксидом водорода, а также при их совместном действии.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние спермина на функционирование компонентов антиоксидантной защитной системы растений Th. salsuginea в оптимальных

условиях выращивания, а также при действии окислительного стресса, индуцированного пероксидом водорода.

2. Исследовать функционирование компонентов антиоксидантной защитной системы растений Тк. йакщтеа при совместном действии спермина и пероксида водорода.

3. Исследовать функционирование полиаминоксидазы и роль фермента в регуляции внутриклеточного пула полиаминов в растениях Тк. яаЬщтеа в условиях обработки растений спермином, пероксидом водорода и при их совместном действии.

4. Провести сравнительный анализ уровней мРНК генов, кодирующих изоформы полиаминоксидазы, в растениях Тк. Бакщтеа в условиях обработки растений спермином, пероксидом водорода и при их совместном действии.

5. Изучить влияние спермина на изоферментный состав ключевых антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, аскорбатпероксидаза) и уровни мРНК генов, кодирующих изоформы данных ферментов, в растениях Тк. яаЬщтеа при обработке экзогенным спермином, пероксидом водорода и при их совместном воздействии.

6. Изучить влияние спермина на метаболизм пролина и уровни мРНК генов, кодирующих ключевые ферменты синтеза и катаболизма пролина, у растений Тк. яаЬг^пеа при обработке экзогенным спермином, пероксидом водорода и их совместном действии.

Научная новизна. Впервые показано, что экзогенный спермин в растениях Тк. яаЬщтеа активирует супероксиддисмутазу и аскорбатпероксидазу как в оптимальных условиях выращивания, так и при действии окислительного стресса, индуцированного пероксидом водорода. В оптимальных условиях спермин вызывал изменения в изоферментном составе и уровнях мРНК генов, кодирующих изоферменты супероксиддисмутазы и аскорбатпероксидазы. Впервые показано существование ПАОЗ-зависимой обратной конверсии

высокомолекулярных полиаминов в растениях 77/. заЬщтеа. Экзогенный спермин приводил к изменению уровня мРНК генов, кодирующих изоформы полиаминоксидазы как в оптимальных условиях выращивания, так и при действии окислительного стресса. Подтверждена гипотеза о взаимосвязи биосинтеза пролина и полиаминов. Спермин вовлекается в регуляцию метаболизма пролина, вызывая изменения в содержании свободного пролина в растениях, а также повышение уровней мРНК генов, кодирующих ключевые ферменты метаболизма пролина.

Практическая значимость. Полученные данные по влиянию спермина на функционирование антиоксидантной ' системы 77г. заЬи^тга имеют существенное значение для понимания роли полиаминов в индукции защитного ответа растений. Результаты исследования расширяют представления о механизмах, лежащих в основе координированной взаиморегуляции компонентов защитной системы растительного организма. Полученные данные могут быть использованы в технологиях создания трансгенных растений, обладающих повышенной устойчивостью к стрессам различной природы. Возможно использование результатов настоящего исследования в практике растениеводства. Вся совокупность теоретических обобщений и экспериментальных данных этой работы может быть рекомендована для разработок курсов лекций для студентов биологических факультетов ВУЗов.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на 16-ой Пущинской международной школе-конференции молодых ученых «Биология -наука XXI века» (Пущино, 2012); XIX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2012» (Москва, 2012); П(Х) Международной Ботанической Конференции молодых ученых (Санкт-Петербург, 2012); на семинаре молодых ученых в Институте физиологии растений им. К.А. Тимирязева (Москва, 2012); XX Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2013»

(Москва, 2013); 17-ой Пущинской международной школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Материалы диссертации изложены на 115 страницах машинописного текста и иллюстрированы 4 таблицами и 23 рисунками. Список цитируемой литературы включает 225 наименований, в т.ч. 215 на иностранных языках.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Окислительный стресс

В природных условиях растения постоянно или периодически испытывают на себе действие разнообразных неблагоприятных факторов внешней среды, в том числе и абиотических (засуха, засоление, гипотермия и гипертермия и др.). Установлено, что усиление генерации АФК является общим признаком действия стресс-факторов и приводит к развитию ОС (Mittler, 2002; Foyer, Noctor, 2005). ОС возникает и развивается в результате сверхпродукции АФК и/или снижения эффективности АОС (Dat et al., 2000; Foyer, Noctor, 2005).

АФК представляют собой высокореакционные соединения, образующиеся в результате неполного восстановления кислорода: супероксид анион радикал (Ог"), синглетный кислород ('02), пероксид водорода (Н2О2), гидроксилрадикал (НО') (Foyer, Noctor, 2000; Halliwell, 2006; Jithesh et al, 2006). В клетках растений непрерывно происходит образование АФК в результате контакта кислорода с восстановленными компонентами электрон-транспортных цепей фотосинтеза и дыхания (Apel, Hirt, 2004). Основными источниками внутриклеточных АФК являются хлоропласта, митохондрии, пероксисомы (Jithesh et al., 2006). Кроме того, образование АФК может быть связано с работой липоксигеназы, пероксидазы, НАДФН - оксидазы, ксантиноксидазы (Blokhina et al., 2003; Mittova et al., 2003).

Взаимодействие активных радикалов с белками, липидами, нуклеиновыми кислотами приводит к нарушению структуры и функции мембран, ферментов и, в итоге, к остановке клеточного цикла и даже смерти (Bieza et al., 2001). О2", !Ог, НО вступают в реакции с остатками жирных кислот фосфолипидов, вызывая перекисное окисление липидов (ПОЛ). В результате происходит нарушение гидрофобности и проницаемости липидного бислоя, что, в свою очередь, негативно сказывается на функционировании всех ферментных систем, ассоциированных с мембраной. Реагируя с окружающими молекулами и

структурами, АФК могут вызвать повреждения в ДНК, а также нарушить структурную целостность компартментов и клетки в целом (Shen et al., 1997; Blokhina et al, 2003; Шевякова и др., 2009).

Показано, что все виды АФК способны инактивировать белки-ферменты, белки-каналы и белки-транспортеры (Dat et al., 2000; Не, Hader, 2002; Heck et al., 2003; Полесская, 2007). Супероксидрадикал и пероксид водорода вступают в реакции с ионами железа, приводя к образованию гидроксилрадикала, способного к окислению многих соединений в клетке (Dat et al., 2000; Mittler, 2002). Причём, клетки растений и животных не обладают ферментными системами, которые могли бы нейтрализовать гидроксилрадикал (Rio et al., 1998; Полесская, 2007).

Следует отметить, что АФК помимо деструкции биомолекул, выполняют функцию сигнальных веществ, запускающих каскады защитных реакций, блокирования клеточного цикла или апоптоза, и регуляции уровня экспрессии специфических генов ответа путем активации или инактивации транскрипционных факторов (Mackerness, 2000; Не, Häder, 2002; Frohnmeyer, Staiger, 2003; Jenkins, 2009). Известно, что АФК совместно с фитогормоном абсцизовой кислотой (АБК) участвует в регуляции процессов открывания/закрывания устьиц. Показано, что обработка проростков кукурузы пероксидом водорода приводила к увеличению активности СОД, АПО, глутатионредуктазы и альтернативной оксидазы, что, по-видимому, связано с индукцией синтеза этих ферментов (Prasad et al., 1996). Пероксид водорода, посредством активации входных кальциевых каналов, участвует в гиперполяризации мембраны (Jithesh et al., 2006). Есть предположения, что АФК являются одними из компонентов, участвующих в трансдукции УФ сигнала (Mackerness, 2000; Jenkins, 2009). Конститутивный уровень АФК также необходим растительному организму и для процессов старения и программируемой гибели клеток.

Для ликвидации последствий действия АФК в клетке растений веками происходило формирование АОС. Функционирование этой системы для поддержания баланса АФК на постоянном уровне, а также для борьбы с развивающимся ОС при неблагоприятных воздействиях являются основополагающими факторами устойчивости к стрессорам (Matysik, 2002; Не, Hader, 2002).

1.2. Антиоксидантная защитная система растений

Формирование устойчивости растений к действию неблагоприятных факторов окружающей среды представляет собой сложный, многокомпонентный процесс, включающий в себя как специфические, так и общие реакции. К ним относят активацию и усиление синтеза компонентов АОС растений, включающей в себя антиоксидантные ферменты (СОД (SOD; ЕС 1.15.1.1), каталаза (CAT; ЕС 1.11.1.6), АПО (АРХ; ЕС 1.11.1.11), гваяколовые пероксидазы (ПО) (POD; ЕС 1.11.1.7)), низкомолекулярные антиоксиданты (а-токоферол, каротиноиды, аскорбиновая кислота, глутатион, маннит, сорбит, Про, фенольные соединения, ПА), а также ряд ферментов, необходимых для регенерации АФК антиоксидантных соединений

(монодегидроаскорбатредуктаза, глутатионредуктаза и др.) (Kliebenstein et al., 1998; Fu, Huang, 2001; Blokhina et al., 2003; Gechev et al., 2006; Jithesh et al., 2006; Logan et al., 2006).

Антиоксидантные ферменты являются обязательными компонентами защитного ответа растения. Однако при действии стрессоров различной природы часто наблюдается не активация, а ингибирование активности этих ферментов. Одним из объяснений данного явления является образование агрегатов белков в условиях изменения осмотического баланса в клетке (Rudenko et al., 2006). Восстановление их активности или индукция синтеза de novo требует определённого времени.

В настоящее время принято считать, что ключевым ферментом антиоксидантной защиты клеток растений от стресса является СОД. Она представлена семейством металлоферментов, катализирующих реакцию дисмутации супероксидных радикалов в различных компартментах клетки: хлоропластах, митохондриях, пероксисомах, цитозоле и апопласте с образованием перекиси водорода (КПеЬег^ет е1 а1., 1998; Бараненко, 2006; вШ, 2010).

Физиологическую функцию СОД связывают с защитой клеток от свободно радикального повреждения. В обычных условиях это семейство ферментов поддерживает концентрацию супероксидных радикалов на определенном уровне, защищая тем самым клеточные структуры от повреждающего действия как самих супероксидных радикалов, так и от появления других АФК. (ЛШевЬ & а1., 2006; В1окЫпа & а1., 2003; МШ:оуа е1 а1., 2003). Механизм реакции дисмутации заключается в последовательном восстановлении супероксидными радикалами металла активного центра фермента СОД. Реакция может протекать и спонтанно, однако в присутствии фермента скорость повышается в 10000 раз (В1окЫпа е1 а1., 2003; Бараненко, 2006).

В клетках растений обнаружено присутствие трёх типов СОД, различающихся по типу металла, встроенного в активный центр (Си/2п-С0Д, Бе-СОД, Мп-СОД), молекулярной массе, чувствительности к ингибиторам, локализации в различных клеточных компартментах (Бараненко, 2006; е1

а1., 2006). Количество изозимов колеблется от одного вида растений к другому (Бараненко, 2006). В ЖаИапа обнаружено три С\\1Хп- СОД одна Ре-

СОД и три Мп-СОД (ЛШезЬ е1 а1., 2006).

Ре-СОД в клетках растений локализована в пластидах (в строме и на мембранах тилакоидов). Кроме того фермент обнаружен в пероксисомах лепестков гвоздики, цитозоле некоторых бобовых — клевера, сои, фасоли. Мп-

СОД участвует в детоксикации супероксидрадикала в митохондриях и пероксисомах. Фермент может находиться в разных изоформах. Например, у кукурузы обнаружено четыре изоформы Mn-СОД (Бараненко, 2006; Jithesh et al., 2006; Полесская, 2007).

Cu/Zn-СОД обнаружена в цитозоле, пероксисомах, апопласте. Считается, что данный тип СОД эволюционно моложе, так как по своему строению она существенно отличается от остальных СОД (Alscher et al., 2002; Mittler, 2002).

Увеличение ферментативной активности СОД отмечается при действии теплового шока (Kang, 2001), водного дефицита (Kaminska-Rozek, 2004), солевом стрессе (Hurst, 2002), УФ-В облучении (Шашукова и др., 2009).

КАТ - это гемсодержащий фермент, тетрамер. С очень высокой скоростью разлагает пероксид водорода с образованием в качестве продуктов реакции воды и кислорода. Фермент в клетках растений локализуется в основном в пероксисомах и глиоксисомах (Vellosillo, 2010). Различают различные классы КАТ, классифицированные по структуре и свойствам. К классу 1 относятся ферменты, выделенные из хлопчатника, табака, A. thaliana, кукурузы, которые экспрессируются в листьях на свету и локализованы в пероксисомах. Данная группа ферментов участвует в удалении перекиси, образованной в ходе фотодыхания. Второй класс представлен КАТ, обнаруженными в сосудистой ткани у А. thaliana, табака, клещевины, кукурузы, томата и картофеля. Экспрессия КАТ третьей группы обнаружена в глиоксисомах, активность характерна в прорастающих семенах и молодых проростках хлопчатника, клещевины, кукурузы, А. thaliana. Эта изоформа участвует в ликвидации пероксида водорода, которая образуется в процессе ß-окисления жирных кислот (Dat et al., 2000). Показано снижение активности КАТ в условиях стресса, вызванного засолением, тяжелыми металлами, засухой (Maehly, Chance, 1954; Chen, 2010; Mittler, 2002; Hojati, 2010).

ПО представляют собой гемсодержащие гликопротеиды, восстанавливают (но не разлагают) пероксид воорода до воды, используя в качестве доноров электронов разные субстраты. ПО делятся на три группы по типу субстрата. К первой группе относят ферменты, использующие в качестве донора электронов аскорбиновую кислоту, ко второй группе - фенольные соединения, к третьей -восстановленный глутатион (Scalet М., 1995). АПО представляет первую группу ПО, в её функции входит восстановление пероксида водорода с использованием в качестве донора электронов аскорбиновой кислоты. Изоформы АПО обнаружены в хлоропластах, цитозоле, митохондриях, пероксисомах, апопласте, часть из них ассоциирована с мембраной. В ряде работ показана локализация мембран-связанных АПО, обнаруженых в тилакоидной мембране и мембранах пероксисом (Rao et al., 1996; Shigeoka et al., 2002; del Rio et al., 2006; Полесская, 2007). АПО имеет высокое сродство к субстрату и способна нейтрализовать пероксид водорода в очень низких концентрациях. Для поддержания функционирования АПО необходимо, чтобы уровень аскорбиновой кислоты в клетке был достаточно высоким (Smirnoff, 2000; Asada, 2000). Как правило, детоксикация пероксида водорода и регенерация аскорбиновой кислоты связаны с системой скоординированных реакций, называемых «аскорбат-глутатионовый цикл». Данный цикл антиоксидантных реакций является одним из важнейших, а действие его отмечено как в хлоропластах, так и в митохондриях, цитозоле, пероксисомах (Asada, 1999; Mittler, 2002).

Гваяколовые пероксидазы - представители второй группы ПО локализованы в клеточных стенках и вакуолях, где восстанавливают перокси водорода за счет окисления соединений фенольной природы. Показано, что гваяколовые пероксидазы участвуют в биосинтезе лигнина (Jebara et al., 2005). Они катализируют образование перекрестных сшивок между фенольными компонентами, окисляя их пероксидом водорода. Анализ литературных данных показал, что активация гваяколовых ПО часто обнаружена при заражении

растений патогенными микроорганизмами, под действием озона и УФ-излучения, т.е. при возникновении необходимости укрепления клеточных стенок путем лигнификации (Ridge, Osborne, 1971; Takahama, Oniki, 2000; Ranieri et al., 2000; Полесская, 2007).

В клетках растений также обнаружена глутатионпероксидаза (ЕС 1.11.1.9), представляющая собой селеносодержащие тетрамерные гликопротеины. В реакциях восстановления пероксида водорода глутатионпероксидаза использует в качеств субстрата глутатион. Однако вследствие слабого сродства к пероксиду водорода такие реакции малоэффективны (Mills, 1957).

Лишь только работа ферментов-антиоксидантов не всегда достаточна для детоксикации АФК при развитии ОС. Активация транскрипции генов ферментов требует времени. В связи с этим, в клетке всегда присутствуют низкомолекулярные антиоксиданты. В ряде случаев они могут оказаться более эффективными, чем энзиматические системы защиты (Blokhina et al., 2003; Радюкина и др., 2008). Так, в ряде работ показано, что в модельных системах, генерирующих гидроксил радикал, такие низкомолекулярные метаболиты как маннит, сорбит, миоинозит и пролин эффективно «тушат» 'ОН (Shen et al., 1997; Радюкина и др., 2008; Шевякова и др., 2009).

1.3. Полиамины. Структура, химические свойства, локализация

ПА являются обязательными компонентами всех биологических систем - от вирусов до клеток животных, за исключением некоторых Архей (Archaea) (Cohen, 1998; Kusano et al., 2007). Многочисленные исследования указывают на первостепенную роль ПА в регуляции различных биологических процессов, в том числе, и в адаптации к действию разнообразных стрессовых факторов (Аронова и др., 2005; Кузнецов и др., 2006; Hussain et al., 2011; Moschou et al., 2012). Достаточно подробно изучен метаболизм ПА, ключевые ферменты, управляющие их биосинтезом и катаболизмом. Эти исследования стали основой для создания

17

мугантных и трансгенных линий растений с изменённой экспрессией или структурой генов метаболизмом ПА (Kaur-Sawhney et al., 2003; Bhatnagar et al., 2001), что, в свою очередь, позволило прояснить ряд вопросов функционирования и регулирования метаболизма ПА, а также их роль в растении. Однако, несмотря на вышесказанное, для понимания места и роли ПА в процессах онтогенеза как в нормальных, так и в стрессовых условиях, является целесообразным проанализировать накопленный фактический материал, а также сравнить и обобщить имеющиеся экспериментальные данные. При этом важно особое внимание уделить компартментации и метаболизму ПА, его регуляции, мембранному и межорганному транспорту, а также молекулярным механизмам защитного действия.

ПА представляют собой органические поликатионы (Seiler, 2004), обладающие способностью легко и прочно связываться с отрицательно заряженными группами биополимеров (фосфолипидами, нуклеиновыми кислотами, анионными группами мембран и клеточных стенок) и образовывать стереоспецифические комплексы вокруг белковой молекулы (Igarashi, Kashiwagi, 2000; Seiler, Raul, 2005; Alcazar et al., 2006; Kusano et al., 2008). Подобные химические взаимодействия играют заметную роль в процессах конформационных изменений в структуре макромолекул и, как следствие, в их функционировании в нормальных условиях, а также в защитных реакциях при воздействии стрессоров различной природы.

Концентрация ПА в растениях, как правило, значительно выше, чем концентрация эндогенных фитогормонов, и в норме составляет от 10*9 до 10'5 М. Суммарное содержание ПА и соотношение между ними значительно колеблются и зависят от вида растения, типа ткани и стадии онтогенеза (Кузнецов, 2006). Анализ содержания и спектра ПА показал, что конститутивно высокий уровень в клетках растений принадлежит ПА семейства путресцина (рис. 1): диамин путресцин (Пут); триамин спермидин (Спд) и тетраамин спермин (Спм) (Tavladoraki et al., 2006; Moschou et al., 2008).

Известно, что ПА, присутствующие во всех компартментах клеток растений, включая ядро, могут находиться как в виде свободных, так и конъюгированных форм, возникающих при связывании с фенольными кислотами, другими низкомолекулярными веществами. ПА могут полимеризоваться и образовывать макромолекулы наподобие белков и нуклеиновых кислот (Kaur-Sawhney, 2003; Kusano et al., 2007). Конъюгированные формы ПА были найдены во многих семействах растений и представляют большой интерес как возможные участники защитного ответа в стрессовых условиях (Legocka, Zaicher, 1999). Так показано, что конъюгаты ПА с низкомолекулярными соединениями способны к дальнему транспорту, возможно, участвуя в сигнальном каскаде. Конъюгаты ПА также могут участвовать в регуляции эндогенного пула свободных ПА в клетках (Bors et al., 1989; Shevyakova et al., 2006).

В работах Boyd, Martens (1998) отмечена способность ПА к образованию координационных связей с тяжелыми металлами, приводящая к снижению их токсичности подобно множеству органических хелаторов (типа гистидина, никотианамида). В статье Shevyakova и др. (2011) показана возможность образования комплекса ПА/Ni. Tomitori и др. были открыты белки, осуществляющие транспорт ПА в вакуоль (Tomitori et al., 1999). Открытие служит в пользу идеи о функционировании механизмов, снижающих токсичность никеля.

Антиоксидантным свойствам ПА в последнее время уделяется особое внимание. Исследования Lovaas о возможности антиоксидантного действия ПА путем ингибирования пероксидации липидов мембран подтвердили гипотезу о том, что антиоксидантный эффект ПА достигается путем связывания отрицательных зарядов фосфолипидов мембран, это способствует их защите от действия АФК (Lovaas, 1997) . В пользу этого факта свидетельствуют данные о снижении Пут, Спм и Спд уровня автогемолиза эритроцитов (Vanella et al., 1980). Позже, в работах по изучению свойств ПА, было обнаружено, что Спд выполняет функцию свободного АФК скавенджера и способен детоксифицировать синглетный кислород, защищая ДНК от деградации (На et al., 1998).

Путресцпн

H2N(CH2)4NH2

Г\1 — ШШк

11 - щр

H-o

Спермидин H2N(CH2)3NH(CH2)4NH2

Спермин

H2N(CH2)JNH(CH2)4NH(CH2)

Рисунок 1 - Химические формулы полиаминов.

1.4. Транспорт полиаминов

Для полного понимания физиологической роли любых биологически активных соединений необходимы знания о способности этих веществ к межорганному транспорту. Именно отсутствие таких данных привело к тому, что многие десятилетия считалось, что ПА не обладают способностью к дальнему транспорту из-за их катионной природы, следовательно, не являются рост-регулирующими соединениями (Galston et al., 1997). Ранее, в 1983 г. Young и Galston высказали предположение о том, что Пут и Спд слабо транспортируются по растению и могут служить только в качестве внутриклеточных медиаторов действия гормонов (Young, Galston, 1983). Однако появлявшиеся экспериментальные данные об изучении транспорта веществ с использованием меченых ПА были опровергнуты сообщениями о проблемах изотопного разбавления, метаболизации, образования конъюгантов, возможного связывания ПА с клеточными стенками и компонентами транспортных систем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Королькова, Диана Валерьевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аронова Е.Е., Шевякова Н.И., Стеценко Л.А., Кузнецов Вл.В.

(2005) Индукция кадаверином экспрессии гена супероксиддисмутазы у растений Mesembryanthemum cryställinum Докл. АН, 403, 257-259.

2. Бараненко В.В. (2006) Супероксиддисмутаза в клетках растений. Цитология, 48,465-474.

3. Зайцев Г.Н. (1984) Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 424 с.

4. Кузнецов Вл.В., Радюкина Н.Л., Шевякова Н.И. (2006) Полиамины при стрессе: биологическая роль, метаболизм и регуляция. Физиология растений, 53, 658-683.

5. Кузнецов Вл.В., Ракитин В.Ю., Садомов Н.Г., Дам Д.В., Стеценко Л.А., Шевякова Н.И. (2002) Участвуют ли полиамины в дистанционной передаче стрессорного сигнала у растений? Физиология растений, 49, 136-147.

6. Ничипорович A.A. (1972) В сб.: «Теоретические основы фотосинтетической продуктивности», 511-527.

7. Полесская О.Г. (2007) Растительная клетка и активные формы кислорода. М.: КДУ, 140 с.

8. Радюкина Н.Л., Шашукова A.B., Мапелли С., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл.В. (2011) Пролин регулирует уровень полиаминов в растениях шалфея в нормальных условиях и при УФ-Б облучении. Физиология растений, 57,449-457.

9. Сошинкова Т.Н., Радюкина Н.Л., Королькова Д.В., Носов A.B.

(2013) Пролин и функционирование антиоксидантной системы растений и культивируемых клеток Thellungiella salsuginea при окислительном стрессе. Физиология растений, 60, 1-14.

10. Шевякова Н.И., Кирьян И.Г. (1995) Особенности регуляции

биосинтеза метионина в солеустойчивых клетках Nicotiana sylvestris L. Физиология растений, 42, 94-99.

11.Ahadjieva A., Pauwels К., Hilven Р.А., Crabeel М.А. (2001) A new yeast metabolon involving at least the two first enzymes of arginine biosynthesis. J. Biol. Chem., 276, 42 869-42 880.

12. Alcazar R., Altabella Т., Marco F., Bortolotti C., Reymond M., Koncz C., Carrasco P., Tiburcio A.F. (2010) Polyamines: molecules with regulatory functions in plant abiotic stress tolerance. Planta, 231, 1237-1249.

13. Alcazar R., Marco F., Cuevas J.C., Patron M., Ferrando A., Carrasco P., Tiburcio A.F., Altabella T. (2006) Involvement of polyamines in plant response to abiotic stress. Biotechnol. Lett., 28, 1867-1876.

14. An L.Z., Liu G.X., Zhang M.X., Chen Т., Liu Y.H., Feng H.Y., Xu S.J., Qiang W.Y., Wang X.L. (2004) Effect of enchanced UV-B radiation on polyamine content and membrane permeability in cucumber leaves. Russ. J. Plant Physiol., 51, 658-662.

15. Angelini R., Federico R. (1990) Histochemical evidence of polyamine oxidation and generation of hydrogen peroxide in cell wall. J. Plant Physiol., 135, 212-217.

16. Apel K., Hirt H. (2004) Reactive oxygen species: metabolism, oxidative stress and signal transduction. Annu. Rev. Plant Biol, 55, 373-399.

17. Applewhite PB, Kaur-Sawhney R., Galston AW. (2000) A role of spermidine in the bolting and flowering of Arabidopsis. Physologia Plantarum., 108, 314-320.

18. Asada K. (2000) The water-water cycle as alternative photon and electron sinks. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Set, 355,1419-1431.

19. Aziz A., Martin-Tanguy J., Larher F. (1997) Plasticity of polyamine metabolism associated with high osmotic stress in rape leaf discs and with ethylene treatment. Plant Growth Regul., 21, 153-163.

20. Bagga S., Rochford J., Klaene Z., Kuehn CD., Phillips G.C. (1997) Putrescine aminopropyltransferase is responsible for biosynthesis of spermidine, spermine and multiple uncommon polyamines in osmotic stress-tolerant alfalfa. Plant Physiol., 114, 445-454

21.Bagni N. and Pistocchi R. (1991) Uptake and transport of polyamine and inhibitors of polyamine metabolism in plants. Biochem. Physiol, of Polyamines in Plants., 105-120.

22. Bagni N., Pistocchi R. (1990) Binding, transport, and subcellular compartmentation of polyamines // Polyamines and Ethylene Biochemistry, Physiology, and Interactions. Eds Flores H.E., Arteca R.N., Shannon J.C. Rockville: Amer. Soc. of Plant Physiol., 62-72.

23. Bagni N., Tassoni A. (2001) Biosynthesis, oxidation and conjugation of aliphatic polyamines in higher plants. Amino Acids, 20, 301-317.

24. Bai C., Reilly C.C., Wood B.W. (2006) Nickel deficiency disrupts metabolism of ureids, amino acids and organic acids of young pecan foliage. Plant Physiol, 140,433-443.

25.Bais H.P. and Ravishankar GA. (2002) Role of polyamines in the ontogeny of plants and their biotechnological applications. Plant Cell, Tissue and Organ Culture., 69,1-34.

26. Barbusinski K. (2009) Fenton reaction - controversy concerning the chemistry. Ecological chemistry and engineerings, 16, 347-358.

27. Basu R., Ghosh B. (1991) Polyamines in various rice genotypes with respect to NaCl salinity. Plant Physiol., 82, 575-581.

28. Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil, 39, 205-207.

29. Bauza T.B., Kelly M.T., Blaise A. (2007) Study of polyamines and their precursor amino acids in Granache noir and Syrah grapes and wine of the Rhone Valley. Food Chem., 105,405-413.

30. Beauchamp Ch., Fridovich I. (1971) Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Annal. Biochem., 44,276-287.

31.Benzarti S., Mohri S., Ono Y. (2008) Plant response to heavy metal toxicity: Comparative study between the hyperaccumulator Thlaspi caerulescens (ecotype Ganges) and nonaccumulator plants: lettuce, radish, and alfalfa. Environ. Toxicology, 23, 607-616.

32. Bey P., Danzin C. and Jung M. (1987) Inhibition of basic amino acid decarboxylases involved in polyamine biosynthesis. In: Inhibition of Polyamine Metabolism. McCann PP, Pegg AE and Sjoerdsma A (Ed). Academic Press, Orlando, USA 1-32.

33.Bhatnagar P., Glasheen B.M., Bains S.K., Long S.L., Minocha R., Walter C., Minocha S.C. (2001) Transgenic manipulation of the metabolism of polyamines in poplar cells. Plant Physiol., 125, 2139-2153.

34. Bieza K., Lois R. (2001) An Arabidopsis mutant tolerant to lethal ultraviolet-B levels shows constitutively elevated accumulation of flavonoids and other phenolics. Plant Physiol, 126, 1105-1115.

35. Bitonti A.J., Carara P.J., McCann P.P. and Bey P. (1987) Catalytic irreversible inhibition of bacterial and plant arginine decarboxylase activities by novel substrate and product analogues. Biochem J., 242, 69-74.

36. Blokhina O., Virolainen E., Fagerstedt K.V. (2003) Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Ann. Bot., 91, 179-194.

37. Bors W., Langebartels C., Michel C., Sandermann H. (1989) Polyamines as radical scavengers and protectants against ozone damage. Phytochemistry, 28, 1589-1595.

38. Bortolotti C., Cordeiro A., Alcazar R., Borrell A., Cu lianez-Macia F.A., Tiburcio A.F., Atabella T. (2004) Localization of arginine decarboxylase in tobacco plants. Physiol. Plant., 120, 84-92.

39. Bouchereau A., Aziz A., Larher F., Martin-Tanguy J. (1999) Polyamines and environmental challenges: recent development. Plant Sci., 140, 103125.

40. Bracale M., Levi M., Savini C., Dicarato N., Galli M.G. (1997) Water deficit in pea root tips: effects on the cell cycle and on production of dehydrin-like proteins. Ann. Bot., 79, 593-600.

41.Capell T., Bassie L., Christou P. (2004) Modulation of the polyamine biosynthetic pathway in transgenic rice confers tolerance to drought stress. Proc. Natl Acad. Sci. USA., 10, 9909-9914.

42. Chang C.J., Kao C.H. (1997) Paraquat toxicity is reduced by polyamines in rice leaves. Plant Growth Regul., 22, 163-168.

43. Chattopadhayay M.K., Tiwari B.S., Chattopadhayay G., Bose A., Sengupa D.N., Ghosh B. (2002) Protective role of exogenous polyamines on salinity-stressed rice (Oryza sativa) plants. Plant Physiol., 116, 192-199.

44. Cheeseman J.M. (2007) Hydrogen Peroxide and Plant Stress: a Challenging Relationship. Plant stress. Global Science Books, 4-15.

45. Cohen S.S. (1998) A Guide to the Polyamines. Oxford University Press. New York, NY, 595 pp.

46. Cona A., Cenci F., Cervelli M., Federico R., Mariottini P., Moreno S., Angelini R. (2003) Polyamine oxidase, a hydrogen peroxide producing enzyme, is up-regulated by light and down-regulated by auxine in the outer tissues of the maize mesocotyl. Plant Physiol, 131, 803-813.

47. Cona A., Rea G., Angelini R., Federico R., Tavladoraki P. (2006) Functions of amine oxidases in plant development and defence. Plant. Sci., 11, 8088.

48. Cowley T., Walters D.R. (2005) Local and systemic changes in arginine decarboxylase activity, putrescine levels and putrescine catabolism in wounded oilseed rape. New Phytol, 165, 807-811.

49. Dat J., Vandenabeele S., Vranova E., Van Montagu M., Inze D., Van Breusegem F. (2000) Dual action of the active oxygen species during plant stress responses. Cell. Mol Life Sci., 57, 779-795.

50. Davis B.J. (1964) Disc electrophoresis. 2, Method and application to human serum proteins. Ann. New York Acad. Sci., 121,404-427.

51. Dobrovinskaya O.R., Muniz J., Pottosin I. (1999) Inhibition of vacuolar ion channels by polyamines. J. Membr. Biol., 167, 127-140.

52. Dondini L., Seraflni-Fracassini D., del Duca S., Bregoli A.M., Tsolova

M. (1994) Plant transglutaminasis. In: Polyamines: biological and clinical aspects, Caldare C.M., Clo C„ Moruzzi M.S. (eds). Bologna: CLUEB, pp. 183-194.

53.Durmus N., Kadioglu A. (2005) Spermine and putrescine enhance oxidative stress tolerance in maize leaves. Acta Physiol. Plant., 27, 515-522.

54. Egea-Cortines M. and Mizrahi Y. (1991) Polyamines in cell division, fruit set and development and seed germination. In: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum RD and Flores HE (Ed). CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.

55. Esen A. (1978) A simple method for quantitative, semiquantitative, and qualitative assay of protein. Anal. Biochem., 89, 264-273.

56. Eskew D.L., Welch R.M., Norwell W.A. (1984) Nickel in higher plants. Further evidence for an essential role. Plant Physiol., 16, 691-693.

57. Espartero J., Pintor-Toro J.A., Pardo J.N. (1994) Differential accumulation of S-adenosylmethionine synthase transcripts in response to salt stress. PlantMolec. Biol, 25,217-227.

58. Evans P.T. and Malmberg R.L. (1989) Do polyamines have a role in plant development? Plant Mol Biol, 40, 235-269.

59. Ewais E.A. (1997) Effects of cadmium, nickel and lead on growth, chlorophyll content and proteins of weeds. Biol Plant, 39,403-410.

60. Fecker L.F., Hillebrandt S., Riigenhagen C., Hermingaus S., Landsmann J., Berlin J. (1992) Metabolic effect of a bacterial lysine decarboxylase gene expressed in hairy root culture of nicotiana glauca. Biotech. Lett., 14, 10351040.

61.Federico R., Angelini R. (1991) Polyamine catabolism in plants. In: Biochemistry and physiology of polyamines in plants. Slocum R.D., Flores H.E. (ed.), CRC Press, 41-56.

62. Feuerstein B.G., Pattabiraman N., Marton L.J. (1990) Molecular mechanisms of the interactions of spermine with DNA: DNA bending as a result of ligand bending. Nucleic Acids Res., 18, 1271-1282.

63. Ficker E., Taglialatella M., Wible B.A., Henley Ch.M., Brown A.M. (1994) Spermine and spermidine as gating molecules for inward rectifier K+ channels. Plant Sci., 266, 1068-1071.

64. Flores H.E. (1991) Changes in polyamine metabolism in response to abiotic stress. In: The biochemistry and physiology of polyamines plants, Slocum R.D., Flores H.E. (eds). CRS Press, Boca Raton, 214-255.

65. Flores H.E., Galston A.W. (1982) Analysis of polyamines in higher plants by performance liquid chromatography. Plant Physiol., 69, 701-706.

66. Foyer C.H., Noctor G. (2005) Oxidant and antioxidant signaling in plants: a re-evaluation of the concept of oxidative stress in a physiological context. Plant, Cell and Environment., 28,1056-1071.

67. Friedman R., Levin N., Altman A. (1986) Presence and identification of polyamine biosynthesis and content in mung bean plants and in halophytes. Physiol. Plant., 76, 295-302.

68. Frohnmeyer H., Staiger D. (2003) Ultraviolet-B radiation-mediated responses in plants. Balancing damage and protection. Plant Physiol, 133, 14201428.

69. Frydman R.B., Gamarnik A. (1991) Cadaverine, an essential diamine for

normal root development of germinating soybean (Glycine max) seeds. Plant Physiol., 97, 778-785.

70. Fu J., Huang B. (2001) Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Environ. Exp. Bot., 45,105-114.

71. Gabbrielli R., Mattioni C., Vergnano O. (1991) Accumulation mechanisms and heavy metal tolerance of a nickel hyperaccumulator. J. Plant Nutr., 14, 1067-1080.

72. Gajewska E., Sklodowska M. (2005) Antioxidative responses and proline level in leaves and roots of pea plants subjected to nickel stress. Acta Physiol. Plant., 27, 329-339.

73. Gajewska E., Sklodowska M. (2007) Effect of nickel on ROS content and antioxidative enzyme activities in wheat leaves. BioMetal., 20, 27-36.

74. Gajewska E., Sklodowska M. (2008) Differential biochemical responses of wheat shoots and roots to nickel stress: antioxidative reactions and proline accumulation. Plant Growth Regul., 54, 179-188

75. Gajewska E., Sklodowska M., Slaba M., Mazur J. (2006) Effect of nickel on antioxidative enzyme activities, proline and chlorophyll contents in wheat shoots. Biol. Plant., 50, 653-659.

76. Gajewska E., Wielanek M., Bergier K., Sklodowska M. (2009) Nickel-induced depression of nitrogen assimilation in wheat roots. Acta Physiol. Plant., 31, 1291-1300.

77. Galardi F, Corrales I, Mengoni A, Pucci S, Barletti L, Barzanti R, Arnetoli M, Gabbrielli R, Gonnelli C. (2007) Intra-specific differences in nickel tolerance and accumulation in the Ni-hyperaccumulator Alyssum bertolonii. Env. Exp. Bot., 60, 377-384.

78. Gallego S., Benavides M., Tomaro M. (2002) Involvement of an antioxidant defence system in the adaptive response to heavy metal ions in Helianthus annuus L. cells. Plant Growth Regul., 36,267—273.

79. Galston A.W., Kaur-Sawhney R., Atabella T., Tiburcio A.F. (1997) Plant polyamines in reproductive activity and response to abiotic stress. Bot. Acta, 110, 197-207.

80. Gao H.B., Liu Y.H., Guo S.R., Sun Y.J. (2005) Effect of calcium on polyamine content and polyamines oxidase activity in muskmelon seedlings under hypoxia stress. Acta Phytoecol. Sin., 29, 652-658.

81. Garcia J.S., de Magalhaes C.S., Arruda M.A.Z. (2006) Trends in metal-binding and metalloprotein analysis. Talanta, 69, 1-15.

82. Garufi A., Visconti S., Camoni L., Aducci P. (2007) Polyamines as physiological regulators of 14-3-3 interaction with the plant plasma memdrane if-ATPase. Plant Cell Physiol., 48, 434-440.

83. Gaspar T., Penel C., Hagege D., Greppin H. (1991) Peroxidases in plant growth, differentiation and development processes. In: Biochemical, Molecular and physiological aspects of plant peroxidases, Lobarzewski J., Greppin H., Penel C Gaspar T. (ed.), University M. Curie-Sklodowska, Lublin, 249-280.

84. Gechev T.S., Van Breusegem F., Stone J.M., Denev L, Laloi C. (2006) Reactive oxygen species as signals that modulate plant stress responses and programmed cell death. BioEssays., 28, 1091-1101.

85. Gill S.S., Tuteja N. (2010) Polyamines and abiotic stress tolerance in plants. Plant Signal. & Behav., 5, 26-33.

86. Gill S.S., Tuteja N. (2010) Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem., 48, 909-930.

87. Gomes-Junior R.A., Moldes C.A., Delite F.S., Pompeu G.B., Gratao P.L., Mazzafera P., Lea P.J., Azevedo R.A. (2006). Antioxidant metabolism of

coffee cell suspension cultures in response to cadmium. Chemosphere, 65, 13301337.

88. Gonnelli C., Galardi F., Gabbrielli R. (2001) Nickel and copper tolerance and toxicity in three Tuscan populations of Silene paradoxa. Physiol. Plant, 113, 507-514.

89. Goren R., Palavan N., Flores H., Galston A.W. (1982) Changes in polyamine titre in etiolated pea-seedlings following red-light treatment. Plant Cell Physiol, 23, 19-26.

90. Gratao P.L., Polle A., Lea P.J., Azevedo A. (2005) Making the life of heavy metal-stressed plants a little easier. Fund. Plant. Biol., 32, 481—494.

91. Groppa M.D., Benavides M.P., Tomaro M.L. (2003) Polyamines metabolism in sunflower and wheat leaf discs under cadmium or copper-stress. Plant Sci, 164, 293-299.

92. Groppa M.D., Tomaro M.L., Benavides M.P. (2001) Polyamines as protectors against cadmium or copper-induced oxidative damage in sunflower leaf discs. Plant Sci., 161,481-488.

93. Ha H.L., Sirisoma N.S., Kupptisamy P., Zweller J.L., Woster P.M., Casero R.A. (1998) The natural polyamine spermine functions as a free radical scavenger. Proc. Nat. Acad, Sci., USA, 95, 11140-11145.

94. Halliwell B. (2006) Reactive species and antioxidants. Redox biology is a fundamental theme of aerobic life. Plant Physiol, 141, 312-322.

95. Hanfrey C., Sommer S., Mayer M.J., Burtin D., Michael A.J. (2001) Arabidopsis polyamine biosynthesis: absence of ornitine decarboxylase and the mechanism of arginine decarboxylase activity. Plant J., 27, 551-560.

96. Hanson A.D., Rathinasabapathi B., Rivoal J., Burnet M., Dillon M.O., Gage D.A. (1994) Osmoprotective compounds in the Plumbaginaceae: a natural experiment in metabolic engineering of stress tolerance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91,306-310.

97. Hayashi F., Ichino T., Osanai R., Wada K. (2000) Oscillation and regulation of proline content by P5CS and ProDH gene expressions in the light/dark cycles in Arabidopsis thaliana L. Plant and Cell Physiol., 41,1096-1101.

98. Hayward D.C., Delaney S.J., Campbell H.D., Ghysen A., Benzer S., Kasprzak A.B., Cotsell J.N., Young I.G., Miklos G.L.G. (1993) The sluggish-A gene of Drosophila melanogaster is expressed in the nervous system and encodes proline oxidase, a mitocondrial enzyme involved in glutamte biosynthesis. PNAS, 90, 2979-2983.

99. He Y-Y., Hader D-P. (2002) Reactive oxygen species and UV-B: effect on cyanobacteria. J. Photochem. Photobiol., 1, 729-736.

100. Heath R.L., Packer L. (1968) Photoperoxidation in isolated cloroplasts. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Arch. Biochem. Biophys., 125, 189-198.

101. Heck D.E., Vetrano A.M., Mariano T.M., Laskin J.D. (2003) UV-B light stimulates production of reactive oxygen species. J. Biolog. Chem., 278, 22432-22436.

102. Heim W.G., Sykes K.A., Hildreth S.B., Sun J., Lu R-H, Jelesko

J.G. (2007) Cloning and characterization of a Nicotiana tobacum methylputrescine oxidase transcript. Phytochemistry, 68, 454-463.

103. Herminghaus S., Schreier P.M., McCarthy J.E.G., Landsmann J., Botterma J., Berlin J. (1991) Expression of bacterial lysine decarboxylase gene and transport of the protein into chloroplasts of transgenic tobacco. Plant Mol Biol., 17,475-486.

104. Hibasami H, Tanaka M, Nagai J and Ikeda T. (1980) Dicyclohexylamine, a potent inhibitor of spermidine synthase in mammalian cells. FEBS Lett., 116,99-101.

105. Hirasawa E., Suzuki Y. (1983) Biosynthesis of spermidine in maize seedlings. Phytochemistry,. 22, 103-106

106. Hojati M., Modarres-Sanavy S.A.M., Karimi M., Ghanati F.

(2010) Responses of growth and antioxidant systems in Carthamus tinctorius L. under water deficit stress. Acta. Physiol. Plant, 33, 105-112.

107. Hudec J., Bakos D., Mravec D., Kobida L., Burdova M., Turianica I., and Hlusek J. (2006) Content of phenolic compounds and free polyamines in black chokeberry (Aronia melanocarpa) after application of polyamine biosynthesis regulators. J. Agricult. Food Chem., 54, 3625-3628.

108. Hurst A., Grams T., Ratajczak R. (2002) Effects of salinity, high irradiance, ozone and ethylene on mode of photosynthesis, oxidative stress and oxidative damage in the C3/CAM intermediate plant Mesembryanthemum crystallinum L. Plant, Cell Envir., 27, 187-197.

109. Hussain S.S., Ali M, Ahmad M., Siddique K.H. (2011) Polyamines: natural and engineered abiotic and biotic stress tolerance in plants. Biotech. Adv., 29,300-311.

110. Igarashi K., Kashiwagi K. (2000) Polyamines: mysterious modulators of cellular functions. Biochem Biophys. Res. Commun., 271, 559-564.

111. Jebara S., Jebara M., Limam F., Aouani M.E. (2005) Changes in ascorbate peroxidase, catalase, guaiacol peroxidase and superoxide dismutase in common bean (Phaseolus vulgaris) nodules under salt stress. J. Plant Physiol., 162, 929-936.

112. Jenkins G.I. (2009) Signal transduction in responses to UV-B radiation. Annual Rev. Plant Biol, 60,407-431.

113. Jithesh M.N., Prashanth S.R., Sivaprakash K.R., Parida A.K. (2006) Antioxidative response mechanisms in halophytes: their role in stress defense. J.Genet., 85, 237-254.

114. Kakkar R.K., Sawney V.K. (2003) Polyamine research in plants — a changing perspective. Physiol. Plant., 116,281-292.

115. Kang H.-M., Saltveit M. (2001) Activity of enzymatic antioxidant defense systems in chilled and heat shocked cucumber seedling radicals. Physiol. Plant, 113, 548-556.

116. Kao C.H. (1997) Physiological significance of stress-induced changes in polyamines in plants. Bot. Bull. Acad. Sin., 38,141-144.

117. Kaur-Sawhney R., Flores H.E. and Galston A.W. (1981) Polyamine oxidase in oat leaves: A cell wall-localized enzyme. Plant Physiol., 68, 494-498.

118. Kaur-Sawhney R., Tiburcio A.F. and Galston A.W. (1988) Spermidine and flower bud differentiation in thin-layer explants of tobacco. Planta, 173, 282-284.

119. Kaur-Sawhney R., Tiburcio A.F., Atabella T., Galston A.W.

(2003) Polyamines in plants: An overview. J. of Cell and Mol. Biol., 2,1-12.

120. Kavi Kishor P.B., Hong Z., Miao G.-H., Hu C.-A.A., Verma D.P.S. (1995) Overexpression of pirroline-5-carboxilate synthetase increase proline production and confer osmotolerance in transgenic plants. Plant Physiol., 108, 13871394.

121. Kim T.E., Kim S.K., Han T.J., Lee J. S., Chang S.C. (2002) ABA and polyamines act independently in primary leaves of cold-stressed tomato (Lycopersicon esculentum). Plant Physiol., 115, 370-376.

122. Kliebenstein D.J., Monde R-A., Last R.L. (1998) Superoxide dismutase in Arabidopsis: an eclectic enzyme family with disparate regulation and protein localization. Plant Physiol., 118, 637-650.

123. Koc E.C., Bagga S., Songstad D.D., Betz S.R., Kuehn G.D., Phillips G.C. (1998) Occurrence of uncommon polyamines in culture tissues of maize. In Vitro Cell. Dev. Biol Plant, 34, 252-255.

124. Krapp A., Hofmann B., Schafer C., Stitt M. (1993) Regulation of the expression of rbcS and other photosynthetic genes by carbohydrates: A mechanism for the sink regulation of photosynthesis. Plant J., 3, 817-828.

125. Krishnamurthy R., Bhagwat K.A. (1989) Polyamines as modulators of salt tolerance in rice cultivars. Plant Physiol., 91, 500-504.

126. Krishnan N., Dickman M.B., Becker D.F. (2008) Proline modulates the intracellular redox environment and protects mammalian cells against oxidative stress. Free Radio. Biol. Med., 44, 671-681.

127. Kuehn G.D., Rodriquez-Garay B., Bagga S., Phillips G.C. (1990) Novel occurence of uncommon polyamines in higher plants. Plant Physiol., 92, 8896.

128. Kumar A., Altabella T., Taylor M.A. and Tiburcio A.F. (1997) Recent advances inpolyamine research. Trends Plant Sci., 2, 124-130.

129. Kurepa J., Smalle J., Montagu V.M., Inze D. (1998) Polyamines and paraquat toxicity in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol., 39, 987-992.

130. Kusano T., Berberich T., Tateda C., Takahashi Y. (2008) Polyamines: essential factors for growth and survival. Planta, 228, 367-381.

131. Kusano T., Yamaguchi K., Berberich T., Takahashi Y. (2007) Advances in polyamine research in 2007. J Plant Res., 120, 345-350.

132. Kuthanova A., Gemperlova L., Zelenkova S., Eder J., Machackova I., Opatrny Z., Cvikrova M. (2004) Cytological changes and alterations in polyamine contents induced by cadmium in tobacco BY-2 cells. Plant Physiol. Biochem., 42, 149-156.

133. Kuznetsov VI.V., Rakitin V.Yu., Zholkevich Y.N. (1998) Interaction of heat shock and drought stress in plants. In: Responses of plant metabolism to air pollution, De Kok L.J., Stulen I. Leiden (eds). The Netherlands: Backhuys Publ. pp. 359-366.

134. Kuznetsov VI.V., Shevyakova N.I. (2007) Polyamines and stress tolerance of plants. Plant Stress, 1, 50-71.

135. Langebartels C., Kerner K. J., Leonardi S., Schraudner M., Trost M., Heller W., Sandermann H. Jr. (1991) Biochemical plant responses to ozone. I. Differential induction of polyamine and ethylene biosynthesis in tobacco. Plant Physiol., 95,882-889.

136. Larher F., Aziz A., Deleu C., Lemesle P., Ghaffar A., Bouchard F., Plasman M. (1998) Suppression of the osmoinduced proline response of rapeseed leaf discs by polyamines. Plant Physiol., 102, 139-147.

137. Lefevre I, Gratia E, Lutts S. (2001) Discrimination between the ionic and osmotic components of salt stress in relation to free polyamine level in rice {Oryza sativa). Plant Sci., 161, 943-952

138. Legocka J., Zaicher J. (1999) Role of spermidine in the stabilization of apoprotein of the light-harvesting Chlorophyll a/b-protein complex of Photosystem II during leaf senescence process. Acta Physiol. Plant., 21, 127-137.

139. Leonova T., Ovchinnykova V., Souer E., de Boer A., Kharchenko P., Babakov A. (2009) Isolated thellungiella shoots do not require roots to survive NaCl and Na2S04 salt stresses. Plant Signal. Beh., 4, 1-4.

140. Li Z.Y., Chen S.Y. (2000) Differential accumulation of the S-adenosylmethionine decarboxylase transcript in rice seedlings in response to salt and drought stresses. Theor. Appl. Genet., 100, 782-788.

141. Lindahl T. (1993) Instability and decay of the primary structure of DNA. Nature, 362, 709-715.

142. Liu K., Fu H., Bei Q., Luan S. (2000) Inward potassium channel in guard cell as a target for polyamine regulation of stomatal movements. Plant Physiol., 124,1315-1326.

143. Logan B.A., Kornyeyev D., Hardison J., Holaday A.S. (2006) The role of antioxidant enzymes in photoprotection. Photosyn. Res., 88, 119-132.

144. Lovaas E. (1997) Antioxidant and metal-chelating effects of polyamines. In: Advances in Pharmacology, 38, 119-149.

145. Lutz C., Navakoudis E., Seidlitz H.K., Kotzabasis K. (2005) Simulated solar irradiation with enchanced UV-B adjust plastid and thylakoid-associated polyamine changes for UV-B protection. Biochim. Biophys. Acta, 1710, 24-33.

146. Mackerness S.A.-H. (2000) Plant responses to ultraviolet-B (UV-B: 280320 nm) stress: What are the key regulators? Plant Growth Regul., 32, 2739.

147. Maehly A.C., Chance B. (1954) The assay of catalases and peroxidases. In: Methods of Biochemical Analysis, Glick D. (eds.). Interscience, New York, pp. 357-408.

148. Mapelli S., Brambilla I.M., Radyukina N.L., Ivanov Yu.V., Kartashov A.V., Reggiani R., Kuznetsov VI.V. (2008) Free and bound polyamines changes in different plants as a consequence of UV-B light irradiation. Gen. Appl. Plant Physiol, 34, 55-66.

149. Martin-Tanguy J. (2001) Metabolism and function of polyamines in plants: Recent development (new approaches). Plant Growth Regul, 34, 135-148.

150. Matsazaki S., Hamana K., Isobe K. (1990) Occurence of N6-Methylagmatine in Seeds of Leguminose Plants. Phytochemistry., 29, 1313-1315.

151. Mattioni C., Lacerenza N.G., Troccoli A., De Leonardis A.M., Di Fronso N. (1997) water and salt stress-induced alterations in proline metabolism of triticum durum seedlings. Physiol Plant., 101, 787-792.

152. Matysik J., Alia, Bhalu B., Mohanty P. (2002) Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plants. Curr. Sci., 82, 525-532.

153. Michael A.J., Furze J.M., Rhodes M.J.C., Burtin D. (1996) Molecular cloning and functional identification of a plant ornithine decarboxylase cDNA. Biochem J, 314,241-248.

154. Mills G.C. (1957) Hemoglobin catabolism. 1. Glutathione peroxidase, an enzyme which protects hemoglobin from oxidative breakdown. J. Biol. Chem., 229, 189-197.

155. Minocha R., Minocha S.C., Long S. (2002) Polyamines and Their Biosynthetic Enzymes during Somatic Embryo Development in Red Spruce (Picea rubens Sarg.). In Vitro Cellular Dev. Biol, 40, 572-580.

156. Miszalski Z., Slesak E., Niewiadomska R., Baczek-Kwinta R., Luttge U., Ratajczak R. (1998) Subcellular localization and stress responses of superoxide dismutase isoforms from leaves in the C3 - CAM intermediate halophyte Mesembryanthemum crystallinum L. Plant Cell Environ., 21, 169-179.

157. Mittler R. (2002) Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Sci., 7(9), 417-421.

158. Mittova V., Kiddle G., Theodoulou F.L., Gomez L., Volokita M., Tal M., Foyer C.H., Guy M. (2003) Coordinate induction of glutathione biosynthesis and glutathione-metabolising enzymes is correlated with salt tolerance in tomato. FEBS Lett., 554,417-421.

159. Moschou P.N., Dellis I., Paschalidis K.A., Roubelakis-Angelakis

K.A. (2008a) Transgenic tobacco plants over-expressing polyamine oxidase are not able to cope with oxidative burst generated by abiotic factors. Physiol Plant., 133, 140-156.

160. Moschou P.N., Paschalidis K.A., Roubelakis-Angelakis K.A.

(2008b) Plant polyamine catabolism. Plant Sign. Beh, 3, 1061-1066.

161. Moschou P.N., Wu J., Cona A., Tavladoraki P., Angelini R., Roubelakis-Angelakis K.A. (2012) The polyamines and their catabolic products are significant players in the turnover of nitrogenous molecules in plants. J. Exp. Bot., 63, 5003-5018.

162. Nakano Y., Asada K. (1981) Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate spesific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant Cell Physiol., 22, 867880.

163. Navakoudis E., Vrentzou K., Kotzabasis K. (2007) A polyamine-and LHCII protease activity-based mechanism regulates the plasticity and adaptation status of the photosynthetic apparatus. Biochim. Biophys. Acta, 1767, 261-271.

164. Nayyar H., Chander S. (2004) Protective effects of polyamines against oxidative stress induced by water and cold stress in chickpea. J. Agron. Crop Sci., 190, 355-365.

165. Ornstein L. (1964) Disc electrophoresis. 1, Background and Theory. Ann. New York Acad. Sci., 121, 321-349.

166. Panchuk I.I., Volkov R.A., Schoffl Friederic. (2002) Heat stress-and Heat Shock trenscriprion factor - dependddent expression and activity of ascorbate peroxidase in arabidopsis. Plant Physiol., 129, 838-853.

167. Paschalidis K.A., Roubelakis-Angelakis K.A. (2005) Spatial and temporal distribution of polyamine levels and polyamine anabolism in different organs/tissues of the tobacco plant. Correlations with age, cell division/expansion, and differentiation. Plant Physiol., 138, 142-152.

168. Perez-Amador M.A., Leon J., Green P.J., Carbonell J. (2002) Induction of the arginine decarboxylase ADC2 gene provides evidence for the involvement of polyamines in the wound response in Arabidopsis. Plant Physiol, 130, 1454-1463.

169. Pistocchi R. and Bagni N. (1990) Effect of calcium on spermine uptake in carrot cell cultures and protoplasts. J. Plant Physiol., 136, 728-733.

170. Pistocchi R., Keller F., Bagni N., Matile P. (1988) Transport and subcellular localization of polyamines in carrot protoplasts and vacuoles. Plant Physiol., 87, 514-518.

171. Poduslo J.F., Curran G.L. (1996) Increased permeability of superoxide dismutase at the blood-nerve and blood-brain barriers with retained enzymatic activity after covalent modification with naturally occurring putrescine. J. Neurochem., 61, 734-741.

172. Prasad T. K. (1996) Mechanisms of chilling-induced oxidative stress injury and tolerance in developing maize seedlings: changes in antioxidant system, oxidation of proteins and lipids, and protease activities. Plant J., 10, 10171026.

173. Raman S.B., Rathinasabapathi B. (2003) J3-alanineN-methyltransferase of Limonium latifolium cDNA cloning and functional expression of a novel N-methyltransferase implicated in the synthesis of the osmoprotectant p-alanine betaine. Plant Physiol., 132, 1642-1651.

174. Ranieri A., Petacco F., Castagna A., Franco Soldatini G. (2000) Redox state and peroxidase system in sunflower plants exposed to ozone. Plant Set., 159,159-167.

175. Rao V.M., Paliyath G., Ormrod P.D. (1996) Ultraviolet-B and ozone-induced biochemical changes in antioxidant enzymes of Arabidopsis thaliana. Plant Physiol, 110, 125-136.

176. Rea G., Concetta de Pinto M., Tavazza R., Biondi S., Gobbi V., Ferrante P., de Gara L., Federico R., Angelini R., Tavladoraki P. (2004) Ectopic expression of maize polyamine oxidase and pea copper amine oxidase in the cell wall of tobacco plants. Plant Physiol, 134, 1414-1426.

177. Ridge I., Osborne D.J. (1971) Role of peroxidase when hydroxyproline-rich protein in plant cell wall is increased by ethylene. Nature, 229, 205-208.

178. Rio L.A., Pastori G.M., Palma J.M., Sandalio L.M., Sevilla F., Corpas F.J., Jimenez A., Lopez-Huertas E., Hernandez J.A. (1998) The activated oxygen role of peroxisomes in senescence. Plant Physiol., 116, 1195-1200.

179. Rio L.A., Sandalio L.M., Corpas F.J., Palma J.M., Barroso J.B.

(2006) Reactive oxygen species and reactive nitrogen species in peroxisoms. Prodaction, scavenging, and role in cell signaling. Plant Physiol., 141, 330-335.

180. Roy M., Ghosh B. (1996) Polyamines, both common and uncommon, under heat stress in rice (oryza saliva) callus. Physiol. Plant., 98, 196200.

181. Roy P., Niyogi K., SenGupta D.N., Ghosh B. (2005) Spermidine treatment to rice seedlings recovers salinity stress induced damage of plasma membrane and PM-bound H+-ATPase in salt-tolerant and salt-sensitive rice cultivars. Plant Sci., 168, 583-591.

182. Rudenko N.N., Ignatova L.K., Ivanov B.N. (2006) Multiple sources of carbonic anhydrase activity in pea thylakoids: soluble and membrane-bound forms. Photosynth. Res., 91, 81-89.

183. Sawahel W.A., Hassan A.H. (2002) Generation of transgenic wheat plants producing high levels of the osmoprotectant proline. Biotechnology Letters, 24, 721-725.

184. Scalet M., Federico R., Guido M.C., Manes F. (1995) Peroxidase activity and polyamine changes in response to ozone and stimulated acid rain in Aleppo pine needles. Environ. Exp. Bot., 35,417-425.

185. Scoccianti V., Torrigiani P., Bagni N. (1991) Occurence of diamine oxidase activity in protoplasts and isolated mitochondria of helianthus tuberosus tuber. J. Plant Physiol., 138, 752-756.

186. Sebela M., Radova A., Angelini R., Tavladoraki P., Frebort I., Pec P. (2001) FAD-containing polyamine oxidase: a timely challenge for researchers in biochemistry and physiology of plants. Plant Sci., 160, 197207.

187. Seiler N. (2004) Catabolism of polyamines. Amino Acids, 26, 217233.

188. Seiler N., Raul F. (2005) Polyamines and apoptosis. J Cell Mol. Med., 9, 623-642.

189. Shen B., Jensen R.C., Bohnert H.J. (1997) Mannitol protects against oxidation by hydroxyl radicals. Plant Physiol, 115, 527-532.

190. Shen W., Nada K., Tachibana S. (2000) Involvement of polyamines in the chilling tolerance of cucumber cultivars. Plant Physiol, 124, 431439.

191. Shevyakova N.I., Rakitin V.Yu., Duong D.B., Sadomov N.G., Kuznetsov VI.V. (2001) Heat schok-induced cadavarine accumulation and translocation throughot the plant. Plant Sci., 161, 1125-1133.

192. Shigeoka S., Ishikawa T., Tamoi M., Miyagawa Y., Takeda T., Yabuta Y., Yoshimura K. (2002) Regulation and function of ascorbate peroxidase isoenzymes. J. Exp. Bot., 53, 1305-1319.

193. Shiozaki S., Ogata T., & Horiuchi S. (2000) Endogenous polyamines in the pericarp and seed of grape berry during development and ripening. Scien. Horticult., 83, 33-41.

194. Slocum R.D. (1991a) Polyamine biosynthesis in plants. In: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum R.D. and Flores H.E. (Ed). CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 22-40.

195. Slocum R.D. (1991b) Tissue and subcellular localisation of polyamines and enzymes of polyamine metabolism. In: Biochemistry and Physiology of Polyamines in Plants. Slocum R.D. and Flores H.E. (Ed). CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 93-103.

196. Slocum R.D., Furey M.J. (1991) Electron-microscopic cytochemical localization of diamine and polyamine oxidases on pea and maize tissues. Planta, 183,443-450.

197. Smirnoff N. (2000) Ascorbate biosynthesis and function in photoprotection. Philos. Trans. R. Soc. Lond. A., 355, 1455-1464.

198. Smith J., Burrit D., Bannister P. (2001) Ultraviolet-B radiation leads to a reduction in free polyamines in Phaseolns vulgaris L. Plant Growth Regul.,

35, 289-294.

199. Smith T.A. (1983) Polyamines. Annu. Rev. Plant Physiol, 36, 117143.

200. Smith T.A. and Marshall J.H.A. (1988) The di and polyamine oxidases of plants. In: Progress in Polyamine Research (Advances in Experimental Biology and Medicine, 250) Plenum Press, New York, 573-587.

201. Stewart C., Boggess S., Aspinall D., Paleg L. (1997) Inhibition of proline oxidation by water stress. Plant Physiol, 59, 930-932.

202. Takahama U., Oniki T. (2000) Flavonoides and some other phenolics as substrates of peroxidase: physiological significance of the redox reactions. J. Plant Res., 113, 301-309.

203. Takahashi Y., Berbirich T., Miyazaki A., Seo S., Ohashi Y., Kuzano T. (2003) Spermine signalling in tobacco: activation of mitogen-activated protein kinases by spermine is mediated through mitochondrial dysfunction. Plant J.,

36, 820-829.

204. Tang C.F., Liu Y.G., Zeng G.M., Li X., Xu W.H., Li C.F., Yuan

X.Z. (2005) Effects of exogenous spermidine on antioxidant system responses of Typha latifolia L. under Cd2+ stress. J. Integr. Plant Biol., 47,428-434.

205. Tassoni A., Antognoni F., Battistini M.L., Sanvido O.A., Bagni N. (1998) Characterization of spermidine binding to solubilized plasma membrane proteins from zucchini hypocotyls. Plant Physiol, 117, 971-977.

206. Tavladoraki P., Rossi M.N., Saccuti G., Perez-Amador M.A., Polticelli F., Angelini R., Federico R. (2006) Heterologous expression and biochemical characterization of a polyamine oxidase from Arabidopsis involved in polyamine back conversion. Plant Physiol., 141, 1519-1532.

207. Thomas T., Thomas T.J. (2001) Polyamines in cell growth and cell death: molecular mechanisms and therapeutic applications. Cell Mol. Life Sci., 58, 244-258.

208. Tiburcio A.F., Besford R.T., Capell T., Borell A., Testillano P.S., Risueno M.C. (1994) Mechanisms of polyamine action during senescence responses induced by osmotic stress. J. Exp. Bot., 45, 1789-1800.

209. Tiburcio A.F., Kaur-Sawhney R. and Galston A.W. (1990) Polyamine metabolism. Biochem. Plants, 283-325.

210. Tomitori H., Kashiwagi K., Sakata K., Kakinuma Y., Igarashi K. (1999) Identification of a gene of a polyamine transport protein in yeast. J. Biol. Chem., 274, 3265-3267.

211. Tonon G., Kevers C., Faivre-Rampant O., Graziani M., Gaspar T. (2004) Effect of NaCl and mannitol iso-osmotic stresses on proline and free polyamine levels in embryogenic Fraxinus angustifolia callus. J. Plant Physiol., 161, 701-708.

212. Torrigiani P., Altamura P.P., Pasqua S., Moncelli B., Seratini-Fracassini D., Bagni N. (1987) Free and conjugated polyamines during de novo floral and vegetative bud formation in thin cell layers of tobacco. Physiol. Plant., 70, 453-460.

213. Van Buuren M.L., Guidi L., Fornale S., Ghetti F., Franceschetti M., Soldatini G.F., Bagni N. (2002) Ozone-response mechanisms in tobacco: implication of polyamine metabolism. New Phytol., 156, 389-398.

214. Vellosillo T., Vicente J., Kulasekaran S., Hamberg M., Castresana C. (2010) Emerging complexity in reactive oxygen species production and signaling during the responses of plants to pathogens. Plant Physiol., 154, 444448.

215. Wada Y., Miyamoto T., Kusano T., Sano H. (2004) Assosiation between up-regulation of stress-responsive genes and hypomethylation of genomic DNA in tobacco plants. Mol. Genet. Genomics, 271, 658-666.

216. Walden R., Cordeiro A. and Tiburcio A.F. (1997) Polyamines: Small molecules triggering pathways in plant growth and development. Plant Physiol., 113, 1009-1013.

217. Williams-Ashman H.G. and Schenone A. (1972) Methyl-glyoxyl-bis (guanylhydrazone) as a potent inhibitor of mammalian and yeast S-adenosylmethionine. Biochem. Biophys. Res. Commun., 46, 288-295.

218. Yamanoha B., Cohen S.S. (1985) S-adenosylmethionine decarboxylase and spermidine synthase from Chinese cabbage. Plant Physiol., 78, 784-790.

219. Yang H., Shi G., Wang H., Xu Q. (2010) Involvement of polyamines in adaptation of Potamogeton crispus L. to cadmium stress. Aquatic Toxicol., 100, 282-288.

220. Yiu, Jinn-Chin; Liu, Cheng-Wei; Yi-Tan Fang, Denise; Lai, Yu-Shen. (2009) Waterlogging tolerance of Welsh onion (Allium fistulosum L.) enhanced by exogenous spermidine and spermine. Plant Physiol. Biochem., 47, 710716.

221. Young N.D. and Galston A.W. (1983) Are polyamines transported in etiolated peas? Plant Physiol., 73, 912-914.

222. Zacchini M., de Agazio M. (2004) Spread of oxidative damage and antioxidative response through cell layers of tobacco callus after UV-C treatment. Plant Physiol. Biochem., 41,445-450.

223. Zacchini M., Iori V., Agazio M. (2005) Increase of diamine propane in maize root seedlings after cutting and methyljasmonate treatment, as a marker of polyamine secretion. Revue de Cytologic et Biologie vegetales- Le Botaniste, 28,454-459.

224. Zacchini M., Pietrini F., Scarascia Mugnozza G., Iori V., Massacci. A. (2005) Metal tolerance, accumulation and translocation in poplar and willow cloines treated with cadmium in hydroponics. Water Air Soil Pollut., 197, 2334.

225. Zhu J.-K. (2001) Plant Salt Tolerance. Trends Plant Sci., 6, 66-71.