Arsenic (As) contaminates the food chain and decreases agricultural production through impairing plants, particularly due to oxidative stress. To better understand the As tolerance mechanisms, two contrasting tobacco genotypes: As-sensitive Nicotiana sylvestris and As-tolerant N.tabacum, cv. ‘Wisconsin’ were analyzed. The most meaningful differences were found in the carbohydrate status, neglected so far in the As context. In the tolerant genotype, contrary to the sensitive one, net photosynthesis rates and saccharide levels were unaffected by As exposure. Importantly, the total antioxidant capacity was far stronger in the As-tolerant genotype, based on higher antioxidants levels (e.g., phenolics, ascorbate, glutathione) and activities and/or appropriate localizations of antioxidative enzymes, manifested as reverse root/shoot activities in the selected genotypes. Accordingly, malondialdehyde levels, a lipid peroxidation marker, increased only in sensitive tobacco, indicating efficient membrane protection in As-tolerant species. We bring new evidence of the orchestrated action of a broad spectrum of both antioxidant enzymes and molecules essential for As stress coping. For the first time, we propose robust carbohydrate metabolism based on undisturbed photosynthesis to be crucial not only for subsidizing C and energy for defense but also for participating in direct reactive oxygen species (ROS) quenching. The collected data and suggestions can serve as a basis for the selection of plant As phytoremediators or for targeted breeding of tolerant crops.

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Zusammenfassung Die Aktivität der alkalischen Phosphatase (AP) im Serum der Fasanenküken erhöhte sich vom ursprünglichen Wert 26 ± 3,5 IU am Schlupftag auf 38,1 ± 4,4 IU am 3. Tag, um nachher unregelmäßig stufenweise bis auf 14,8 ± 1,6 IU am 45. Tag und schließlich bis auf 5,9 ± 1,2 IU am 96. Lebenstag abzufallen. Die im Supernatanten des Leberhomogenats ermittelte AP‐Aktivität betrug am Schlupftag 286 ± 60 IU je 1 g feuchtes Gewebe mit dem Maximum 519 ± 74 IU am 8. Lebenstag und nachfolgender unregelmäßiger allmählicher Abnahme bis auf 275 ± 65 IU am 65. Tag und auf 299 ± 72 IU am 96. Lebenstag. In den Lebern der Fasanen aus dem Abschuß schwankte die AP‐Aktivität in den Grenzen von 301 ± 88 IU bei den im Oktober 1970 abgeschossenen Fasanen bis 378 ± 52 IU bei den siebenmonatigen im Februar abgeschossenen Fasanen. Die AP‐Aktivitätswerte der Lebern wurden auch auf 100 mg Protein im Supernatanten umgerechnet. Summary Dynamics of alkaline phosphatase activity in supernatants of liver homogenates and serum of pheasants (Phasianus colchicus L.) in the first three months of life and in adult pheasants The activity of alkaline phosphatase was determined by King's method in the serum and liver of pheasants from farm‐rå the age of the pheasants was 0, 3, 8, 14, 21, 29, 45, 65 and 96 days when examined. A similar trial was undertaken with the liver of 4 groups of shot pheasants. From the inital value of 26 ± 3.5 IU obtained in the serum of pheasants on the day of incubation, the AP activity increased to 36.1 ± 4.4 IU on the third day of life, and then fell to 14.8 ± 1.6 IU (on the 45th day), and even to 5.9 ± 1.2 IU on the 96th day of age. The AP phosphatase determined from liver homogenate supernatant was 286 ± 60 IU/1 g of wet tissue on the day of incubation, the maximum being 519 ± 74 IU on the 8th day of age, then followed by a gradual irregular decrease to 275 ± 65 IU (65th day) and to 299 ± 72 IU (96th day of age). In the liver of the shot pheasants the activity of AP fluctuated in the range from 301 ± 88 IU in pheasants 5 months old (birds shot in October) to 378 ± 52 IU in 7‐month‐olds (birds shot in February). The values of the activity of AP in liver were also converted to 100 mg. of protein in the supernatant. Résumé Dynamique de l'activité de la phosphatase alcaline (AP) dans le surnageant d'une suspension de foie homogénéisé et dans le sérum sanguin chez le faisan de chasse (Phasianus colchicus L.) dans les trois premiers mois d'âge et chez les oiseaux adultes L'activité de la phosphatase alcaline (AP) dans le sérum de poussins de faisan passe de la valeur initiale au moment de l'éclosion d'une valeur de 26 ± 3,5 UI á 38,1 ± 4,4 UI au 3àme jour, pour s'abaisser ensuite irrégulièrement et par paliers jusqu'à 14,8 ± 1,6 UI au 45ème jour et finalement atteindre 5,9 ± 1,2 UI au 96ème jour. L'activité de la phosphatase alcaline dans le surnageant d'une suspension de foie homégonéisée est à l'éclosion de 286 ± 60 UI par gramme de tissu, avec le maximum de 519 ± 74 UI au 8ème jour, pour diminuer ensuite irrégulièreme...

Zusammenfassung Bei den untersuchten Fasanenküken betrug die Leber‐GOT‐Aktivität am Schlupftag 1863 ± 169 μ Mol, erhöhte sich bis zum 3. Lebentag auf 2593 ± 476 μ Mol, und fiel bis zum 65. Tag allmählich bis auf 1663 ± 137 μ Mol ab. Die Leber‐GOT‐Aktivität bei 4–5 Monatigen Fasanen aus dem Abschuß im Oktober war wesentlich niedriger (1079 ± 358 μ Mol bis 1264 ± 252 μ Mol), bei 7–9monatigen Fasanen aus dem Abschluß im Februar bis April betrug sie 1763 ± 126 μ Mol bis 1626 ± 285 μ Mol. Die Serum‐GOT‐Aktivität schwankte von 5,36 ± 0,8 μ Mol (0. Tag) bis 2,5 ± 0,4 μ Mol (96. Tag) bei überwiegenden Werten von 4,1–4,4 μ Mol (ab 14. bis zum 65. Lebenstag). Die Leber‐GPT‐Aktivität am Schlupftag betrug 298 ± 21 μ Mol. Das Maximum wurde am 8. Lebenstag (528 ± 70 μ Mol) festgestellt, wonach die Werte allmählich bis auf 278 ± 62 μ Mol am 96. Lebenstag abfielen. Bei den Fasanen aus dem Abschuß war die GPT‐Aktivität am niedrigsten im April (209 ± 38 μ Mol) und am höchsten bei einer Gruppe im Oktober (753 ± 677 μ Mol). Bei den Serum‐GPT‐Werten wurden stufenweise Schwankungen von 0,58 ± 0,1 μ Mol am 0. Tag bis 0,1 μ Mol am 96. Tag, mit dem Maximum 0,8 ± 0,24 μ Mol am 21. Lebenstag bei überwiegenden Werten von etwa 0,5 μ Mol festgestellt. Summary The dynamics of serum and liver aspartate amino‐transferase (GOT) /2.6.1.1/ and alanine amino‐transferase (GPT) /2.6.1.2/ in the pheasant (Phasianus colchicus) in post‐incubation ontogenesis In pheasant chicks the liver GOT activity on the day of hatching was 1863 ± 169 μ Mol, increased to reach 2593 ± 476 μ Mol on the third day and fell to 1663 ± 137 μ Mol by the 65th day. Liver GOT activity in 4–5‐month‐old pheasants shot in October was appreciably lower (1079 ± 358 to 1264 ± 252 μ Mol). In 7–9‐month‐old pheasants shot between February and April the levels were 1763 ± 126 to 1626 ± 285 μ Mol. Serum GOT activity ranged from 5.36 ± 0.8 μ Mol on day 0 to 2.5 ± 0.4 μ Mol (96 days), with the predominant values of 4.1 to 4.4 μ Mol (from the 14th to the 65th day). Liver GPT at hatching was 298 ± 21 μ Mol. The maximum value was at the 8th day (528 ± 70 μ Mol), after which the levels fell to 278 ± 62 μ Mol by the 96th day. In pheasants that were shot the GPT activity was lowest in April (209 ± 38 μ Mol) and highest in a group shot in October (753 ± 677 μ Mol). Serum GPT values showed stepwise variations from 0.58 ± 0.1 μ Mol at day 0 to 0.1 μ Mol at day 96, with the maximal value 0.8 ± 0.24 μ Mol at 21 days and predominating values of about 0.5 μ Mol. Résumé Dynamique de l'amino‐transférase aspartique (GOT) /2.6.1.1/ et de l'alanine‐aminotransférase (GPT) /2.6.1.2/ du sérum et du foie chez le faisan (Phasianus colchicus) au cours de l'ontogenèse post‐incubatrice On trouve chez les poussins de faisans examinés une activité de la GOT hépatique de 1863 ± 269 μ Mol au jour de l'éclosion, celle‐ci augmente à 2593 ± 476 μ Mol au 3ème jour de vie, puis baisse graduellement jusqu'à 1663 ± 137 μ Mol au 65ème jour. L'activité de la GOT hépatique chez les faisans âgés de 4–5 mois, du tir aux faisans d'obt...