Accelerated root growth induced by nitrate deficit is related to apoplast acidification

Skobeleva, O. V.; Ktitorova, I. N.; Agal’tsov, K. G.

doi:10.1134/s1021443710040059

Cited by 6 publications

(3 citation statements)

References 24 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…2b, curve 4) and the statistically significant increase in δl after 2 h treatment of roots with α naphthyl acetate (Fig. 4c) reflect, as noted above, the phenomenon of "acid growth" related to the apoplast acidification [18]. The subsequent decrease of δl below the control level, both in the presence of 10 mM NH 4 Cl and under the action of α naphthyl acetate, is probably mediated by the Ca 2+ dependent disassembling of CMT.…”

Section: Possible Causes Of Growth Reduction In Stressed Rootssupporting

confidence: 64%

“…1, curve 6), and this growth reduction was accompanied by the decrease in δl, L p , and δD/D to 60-70% of the control values (table). In this case, changes in L p and δD/D parameters were likely caused by the apoplast acidification through the mechanism comprising the protonation of anionic sites in cell walls and the plas malemmal outer side, the hardening of cell wall matrix, and the blockage of water channels [17,18]. The mechanism of δl reduction in the presence of N is apparently related to the increase in concentration, as it occurs upon ROS accumulation.…”

Section: Possible Causes Of Growth Reduction In Stressed Rootsmentioning

confidence: 96%

See 1 more Smart Citation

Biophysical parameters as informative tools for elucidating the causes of root growth retardation under stressful conditions

Ktitorova

Skobeleva

Agal’tsov

2011

Russ J Plant Physiol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The root growth rate in barley (Hordeum vulgare L.) seedlings was measured in parallel with tem poral changes in longitudinal (δl) and transverse (δD/D) cell wall extensibilities and membrane hydraulic conductivity (L p ) in the root extension zone. The root growth rate and biophysical parameters examined were sensitive to UV B irradiation of shoots or roots and to excessive content of ammonium, glutamate, or nickel in the nutrient medium. The root responses to the above treatments were compared with the effects of abscisic acid, salicylate, hydrogen peroxide, diethylstilbestrol, α naphthyl acetate, oryzalin, and ionomycin. The pro gressive reduction of root growth under the action of various stressors was accompanied by typical temporal patterns of the growth zone parameters: the δl extensibility declined monotonically, while δD/D and L p changed nonmonotonically, exhibiting the reversion from the initial decrease to the eventual increase above the control values. The decline of δl indicated that the root growth suppression was mainly due to changes in cell wall mechanical properties caused probably by disorganization of cortical microtubules. It was found that the decline in δD/D and L p was caused primarily by the appearance of oxidative stress, disorders in cyto plasmic H + homeostasis in root cells, and the consequent transient activation of the plasmalemmal H + pump. Conversely, the increase in δD/D and L p upon the abrupt retardation of root growth was presumably caused by the increase in cytoplasmic Ca 2+ content, disassembling of cortical microtubules, and by partial inhibition of the plasmalemmal H + pump. The reversion of δD/D and L p changes upon progressive reduction of root growth can be used as an indicator to distinguish moderate and severe stress conditions in the root growth zone. Furthermore, this reversion indicates the increasing disbalance in the homeostasis of reactive oxygen species, cytosolic Ca 2+ , and cytosolic H + upon severe stress. Abbreviations: CMT-cortical microtubules; D-root diameter; DES-diethylstilbestrol; and -cytosolic concen trations of H + and Ca 2+ ; L p -hydraulic conductivity of the rhizodermal cell membrane; δD/D-transverse extensibility of the root; δl-longitudinal extensibility of the root; Π in -internal osmotic pressure in the root; Π o -osmotic pressure of the medium. H cyt + Ca cyt 2+ RESEARCH PAPERS

show abstract

Section: Possible Causes Of Growth Reduction In Stressed Rootssupporting

confidence: 64%

Section: Possible Causes Of Growth Reduction In Stressed Rootsmentioning

confidence: 96%

Biophysical parameters as informative tools for elucidating the causes of root growth retardation under stressful conditions

Ktitorova

Skobeleva

Agal’tsov

2011

Russ J Plant Physiol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Отсюда следует, что способность растений к бесперебойному поглощению воды связана с активацией роста их корней (10). Оказалось, что недостаток почвенной влаги обусловливает усиление роста корней, увеличивая тем самым возможность поглощения воды (33). Таким образом, способность корней к непрерывному росту имеет определяющую роль в адаптации к дефициту воды, поскольку благодаря именно этому процессу растение получает ее в необходимом количестве (34).…”

unclassified

The Features of Root Formation of Some Fodder Semi-Shrub and Shrub Halophytes in the Foothill Desert of Uzbekistan

Shamsutdinova¹

2022

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Отличительные особенности галофитов как кормовых растений -высокая питательная ценность, стабильная сбалансированность корма по питательным веществам по сезонам года, особенно в критические периоды пастбищного содержания животных (осенью и зимой), достаточно высокое содержание незаменимых аминокислот. Кормовые галофитные полукустарники (кохия простертая, солянка восточная), кустарники (саксаул черный, солянка малолистная) в условиях ксеротермической среды среднеазиатской пустыни характеризуются высокой и устойчивой кормовой продуктивностью. Их способность успешно осуществлять полный жизненный цикл в этих условиях реализуется за счет структурных и физиолого-биологических приспособлений. Корневая система играет центральную роль в формировании урожая у культурных растений и в настоящее время рассматриваются как ключевой фактор второй «зеленой революции». Знание характера формирования корневой системы кустарников и полукустарников семейства Маревые (Chenopodiaceae) в условиях предгорной пустыни, в частности скорости роста, глубины проникновения в почву, очень важно не только для познания этих галофитных жизненных форм растений, но и для правильного размещения посевов в аридных зонах. Мы сравнили особенности формирования корневой системы у кустарниковых галофитов -саксаула черного Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin, солянки малолистной Aellenia subaphylla (С.А. Меу) Aellen и полукустарниковых галофитов -солянки восточной Salsola orientalis S.G. Gmel., кохии простертой Kochia prostrata (L.) Schrad., чтобы выявить их экологическую роль в условиях зоны среднеазиатской предгорной пустыни (Нишанская степь, Кашкадарьинская область, Республика Узбекистан, 2015-2020 годы) у растений 1-го и 5-го года жизни. В процессе эволюции и естественного отбора, формирования более совершенных адаптивных свойств и повышенных продукционных функций у галофитов семейства Маревые важное значение имело развитие мощной и глубоко проникающей в почву корневой системы универсального типа. Показано, что для кохии простертой, солянки восточной, саксаула черного и солянки малолистной характерна высокая скорость роста и развития корневой системы. В 1-й год жизни корневые системы кустарников саксаула черного проникают в почву на глубину до 235 см, солянки малолистной -до 150 см, полукустарников солянки восточной -до 200 см, кохии простертойдо 215-295 см, достигая в 5-летнем возрасте у саксаула черного 1240 см, солянки малолистной -600 см, солянки восточной -550 см, кохии простертой -580 см, что превышает в 1-й год высоту надземной части в 4-4,5 раза, в 5-летнем возрасте -в 6 раз. Способностью к быстрому росту и формированию специфической структуры корневой системы обеспечивается постоянство поглощения воды корнями в условиях засухи и дефицита влаги. На глубину проникновения корневой системы растений разных жизненных форм (кустарники, полукустарники) сильное влияние оказывают водно-физические свойства эдафической среды. В условиях постоянного дефицита почвенной влаги корневая система стремится постоянно углубляться в почвенно-грунтовую среду, пробивая пло...

show abstract

The causes for barley root growth retardation in the presence of ammonium and glutamate

Skobeleva

Ktitorova

Agal’tsov

2011

Russ J Plant Physiol

View full text Add to dashboard Cite

Accelerated root growth induced by nitrate deficit is related to apoplast acidification

Cited by 6 publications

References 24 publications

Biophysical parameters as informative tools for elucidating the causes of root growth retardation under stressful conditions

Biophysical parameters as informative tools for elucidating the causes of root growth retardation under stressful conditions

The Features of Root Formation of Some Fodder Semi-Shrub and Shrub Halophytes in the Foothill Desert of Uzbekistan

The causes for barley root growth retardation in the presence of ammonium and glutamate

Contact Info

Product

Resources

About