WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |

Объектом исследованияслужили семена пшеницысорта Омская 12, Скороспелка,Приленская 19, Якутянка 224 (РеспубликаСаха-Якутия), ячмень сорта Гонар (Кировская и Белгородская обл.),Сигнал, Соболек, Кедр (Алтайский край), Ача,Одесский 100, Одесский 115, Неван, Зазерский 85(Иркутская обл.), Дворан (Тамбовская иОренбургская обл.), а также семенадикорастущих растений (Республика Саха-Якутия). Технологические свойства ячменяисследовали по общепринятым методикам:отбор проб –ГОСТ 13586.3-83, запах и цвет – ГОСТ 10967-75,влажность –ГОСТ 13586.5-85, примеси и крупность – ГОСТ 13586.2-81,жизнеспособность – ГОСТ 12039-82, способность прорастать– ГОСТ 10968-88,вредители –ГОСТ 13586.4-83, белок – ГОСТ 10846-74, натура – ГОСТ 10840-64,стекловидность – ГОСТ 10987-76, пленчатость – ГОСТ 10843-76, масса 1000зерен – ГОСТ10842-89, экстрактивность – ГОСТ 12136-77 и др.Технологические свойства светлого солодаисследовали, используя классическиеметоды по ГОСТ 5060-86 (Мальцев, 1972; Косминский, 2000). Исследования проводили на базеЯГСХА, ИрГТУ, ИрГСХА и АО "Байкальская пивовареннаякомпания".

Количество супероксидаопределяли спектрофотометрически при 480 нмпо окислению адреналина в адренохром(Misra, Fridovich, 1972). Содержание малонового диальдегидаисследовали по реакции с тиобарбитуровойкислотой при = 532 нм (Владимиров, Арчаков, 1972; Рогожин,1999). Активностьглутатионредуктазы иглюкозо-6-фосфатдегидрогеназы определялипри 340 нм по начальной скорости изменениюабсорбции НАДФH (Smith et al., 1989;Рогожин, 1996); алкогольдегидрогеназырегистрировали по скоростиокисления этанола и образованияНАДН при= 340 нм = 6,22 мМ-1см-1(Рогожин, 1999); полифенолоксидазы проводили поокислению пирокатехина(Ермаков, 1987); пероксидазы поначальной скорости окисленияо-дианизидина перекисью водорода при = 460 нм = 30 мМ-1см-1 (Лебедева и др., 1977);каталазы по уменьшению поглощения = 240 нм, = 42,3М-1 см-1 (Цагарели, Пруидзе, 1990);супероксиддисмутазы по ингибированиюокисления адреналина супероксид-радикаломпри 347 нм (Сирота, 1999).

Определяли активностьамилолитических (Плешков, 1976) ипротеолитических ферментов (Ермаков, 1987).Содержание антиоксидантов определяли пореакции с о-фенентролином (Ермаков, 1987;Рогожин, 1996); аскорбиновой кислоты повосстановлению К3[Fe(CN)6] при = 700нм (Ермаков, Максимов, 1978); стероидныхгликозидов по реакции с пикриловойкислотой (Ермаков, 1987). Статистическую обработкуэкспериментальных данных проводили сучетом критериев Стьюдента и Фишера пометодике, описанной в руководстве (Лакин,1990). Разницу считали достоверной прир<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1.Антиоксидантная система и окислительныепроцессы при хранении семянрастений

1.1. Влияниевлажностно-температурного стресса наперекисное окисление липидов иантиоксидантную систему зерновокячменя

Самосогревание -порочный процесс повышения температурызерновой массы, приводящий к утратесеменных, продовольственных, кормовых итехнических достоинств зерна (Трисвятский, 1985).Проследили за изменениями антиоксидантнойсистемы и интенсивности перекисногоокисления липидов в семенах ячменя,подвергнутых действию повышен­ных температур ивлажности. Показано, что уже после трехчасов экспозиции наблюдалось снижениевсхожести (на 5-8%) и повышение концентрациипродуктов перекисного окисления липидов(на 18-20%). Свободные радикалы, образующиеся врезультате стрессового воздействия,способны повреждать фитогормоны, белки,нуклеиновые кислоты и другиесоединения (Барабой, 1981; Мерзляк,1989; Зенков, Меньшикова, 1993),поэтому продолжительноевлажностно-температурное воздействиеприводит к существенному накоплениюпродуктов ПОЛ и полной потере всхожестисемян.

Компенсаторнаяактивация АО системы проявлялась всвоеобразной динамике и зависела отпродолжительности воздействиянеблагоприятных факторов. В первые 12 чэкспозиции активируются антиоксидантныеферменты, что указывает на образование АФКв семенах, подвергнутыхвлажностно-температурному воздействию.Активность СОД повышалась в течение восьмичасов набухания с последующим падением.Максимальная активность КАТ наблюдаласьпосле 12 ч набухания семян. Активностьпероксидазы максимально возрастала к 12 чнабухания. Входе исследований установлено, что врезультате действия стрессирующихфакторов, отмечается снижениеактивности антиоксидантной системы,коррелирующей с понижением всхожестизерновок. При этом наблюдается увеличениеактивности кислых и щелочных протеаз уисследуемых сортов на 6,3 % и 4,7 %,соответственно. Повышение активностипротеолитических ферментов зерна подвоздействием стресса может бытьследствием нарушения целостности мембрани выхода протеаз в цитоплазму клетки.

Таким образом,самосогревание вызывает в клетке усилениесвободно-радикальных процессов и смещениеравновесия в сторону активации ПОЛ.Активация ПОЛ представляет собой один изпервых неспецифических звеньев в общейстресс-реакции организма и можетинициировать включение других механизмовзащиты. Длительное воздействиестресс-фактора приводит к снижениюактивности антиоксидантной системы ипадению всхожести семян на фоневозрастания окислительных процессов.Поэтому состояниеантиоксидантно-прооксидантногоравновесия можно рассматривать какпоказатель жизнеспособности семян иустойчивости их к условиям окружающейсреды.

1.2. Влияниеусловий хранения на активностьантиоксидантной системы ифизиолого-биохимические процессызерна

Показано, что у семян,заложенных на хранение в естественныхусловиях с низкой влажностью (до 14 %),сохранялись достаточно высокие показателикачества на фоне небольших колебанийзначений активности окислительных иантиоксидантных процессов. У зерновок,заложенных на хранение с высокойвлажностью (18-20 %) в 1,3-1,8 раза снижаютсяпосевные качества. Повышенная влажностьзерновой массы и температурный стрессспособствуют активации окислительныхпроцессов, приводящих к накоплениюпродуктов ПОЛ. Продолжительное хранениеприводит к резкому снижению активностисупероксиддисмутазы и каталазы, а такжеповышению концентрации продуктов ПОЛ.Пероксидаза сохраняет свою активность напротяжении всего времени хранения.

Следует отметить, чтозерновки с влажностью 24 % почти полностьюутратили посевные качества (энергияпрорастания - 8%, всхожесть - 12-16 %). Интересно,что повышение активности антиоксидантнойсистемы и интенсивности ПОЛ коррелировалос повышением всхожести и энергиипрорастания семян после двухмесячногохранения. Резкое падение всхожестинаблюдалось на фоне понижения активностиантиоксидантной системы и интенсивностиперекисного окисления липидов (табл.1).

На основанииполученных данных можно заключить, чтоодним из физиолого-биохимическихмеханизмов, определяющих жизнеспособностьи сохранность зерна, является активностьокислительных и антиоксидантныхпроцессов. Высокая температура иповышенная влажность зерна способствуютактивации свободно-радикальных процессови ПОЛ, приводящих к понижениюжизнеспособности и качества семян.

Таблица 1 - Изменениеактивности антиоксидантных ферментов прихранении ячменя сорта Ача в естественныхусловиях

Дата

Влажность зерна при закладке нахранение, %

14

18

24

СОД

КАТ

ПО

ГР

СОД

КАТ

ПО

ГР

СОД

КАТ

ПО

ГР

1.10

2,7

0,51

3,7

0,31

3,3

0,72

7,2

0,33

5,3

0,71

14,3

0,41

1.11

1,5

0,33

2,3

0,11

4,2

0,55

4,4

0,24

4,7

0,75

8,11

0,15

1.12

1,2

0,41

1,1

0,14

1,4

0,34

1,2

0,22

2,2

0,41

1,51

0,12

1.01

1,5

0,12

1,2

0,08

0,7

0,14

1,4

0,18

1,5

0,12

0,22

0,11

1.02

0,8

0,24

0,7

0,05

0,3

0,15

1,1

0,14

0,5

0,22

0,15

0,04

1.03

0,5

0,41

0,8

0,08

0,5

0,11

0,7

0,11

0,7

0,13

0,30

0,01

1.04

0,7

0,38

1,1

0,11

0,2

0,23

0,5

0,14

0,1

0,41

0,14

0

1.05

1,0

1,0

0,8

0,15

0,3

0,31

1,1

0,05

0,1

0,24

0,11

0

Примечание:супероксиддисмутаза (СОД), ед.акт; каталаза(КАТ), мМ/мин г; пероксидаза (ПО), мкМ/мин г;глутатионредуктаза (ГР), мкМ/мин г.

В следующей серииэкспериментов изучили влияниетемпературных условий нафизиолого-биохимические показатели семян.Зерновки, хранившиеся при 4-5 и 19-22 °С втечение трех лет, успешно прорастали иформировали морфологически нормальныепроростки. Концентрация продуктов ПОЛнесколько повышалась в течение шестимесяцев низкотемпературного хранения, чтоуказывает на участие окислительныхпроцессов в послеуборочном дозреваниисемян. Динамика содержаниянизкомолекулярных антиоксидантов имелаколебательный характер.

Семена, подвергнутыеускоренному старению при 37 °С, формировалименьшее количество сильных проростков,которые были гетерогенны поморфологическим показателям. Посевныекачества, содержание продуктов ПОЛ иактивность антиоксидантной системыускоренно состарившихся семян определялис интервалом в две недели в течение шестимесяцев. В течение четырех месяцевхранения при 37 °С наблюдается повышениеконцентрации продуктов ПОЛ. Длительноепребывание в условиях искусственногостарения приводит к снижению концентрацииМДА и низкомолекулярных антиоксидантов.Таким образом, под действиемтемпературного стресса в клетках зародышапроисходят необратимыефизиолого-биохимические изменения,приводящие к нарушению роста и развитияпроростка.

В течение четырехмесяцев ускоренного старения активностьпротеолитических ферментов колебательноповышалась во всех исследуемых сортах.Причем возрастание активности протеазкоррелировало со снижением содержаниябелка и всхожести. После шести месяцевхранения снижается активностьпротеолитических ферментов в сортахДворан и Гонар. В остальных исследуемыхсортах ячменя активность протеазснижается незначительно.

Причиной этих изменениймогут быть катаболические процессы,протекающие в семенах при старении, врезультате чего происходит нарушениегомеостаза клеток и выход протеаз всвободное состояние. Активностьамилолитических ферментов при храненииячменя характеризовалась повышением впериод полуторамесячного ускоренногостарения. Снижение активности после двухмесяцев хранения при повышеннойтемпературе обусловлено инактивациейферментов в условиях нарастающего стрессаи действием протеолитических ферментов.Полученные данные указывают насущественную взаимосвязь между состояниемантиоксидантной системы ижизнеспособностью семян.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»