WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

Известно, что низкая температура понижает скорость прорастания семян. В непроросших семенах пшеницы уровень ПОЛ и АО ниже, чем в проросших. Сравнивая значения содержания МДА и АО приведенные в таблице 5 видно, что у непроросших семян и семян пшеницы выдержанных при 5оС эти показатели мало различаются. Таким образом, низкий уровень ПОЛ служит Время, ч критерием проявления малой активности АФК, при этом по величине ПОЛ и Рис. 7. Динамика накопления малонового диальдегида (а) и антиоксидантов (б) в содержанию антиоксидантов можно определять жизнеспособность семян эндосперме (1), зародыше (2) и щитке (3) семян пшеницы сорта Приленская пшеницы. Семена с высоким уровнем ПОЛ и низким содержанием АО всегда от времени набухания. Условия: 23оС; среда набухания - дистиллированная вода.

способны хорошо и быстро прорастать.

После 24 ч набухания при 20оC семена пшеницы начинают активно система семян полностью контролирует уровень ПОЛ. Возрастание ПОЛ прорастать, что проявляется в активизации процессов пролиферации, отмечается на 10 и 24 ч прорастания семян и связано с увеличением АОА завершающиеся через 16-24 ч формированием проростка пшеницы. Нами (r=0,79). УФ-облучение вызывает в прорастающих семенах пшеницы колебания изучено содержание малонового диальдегида и антиоксидантов в прорастающих ПОЛ и АОА, интенсивность которых зависит от времени воздействия (рис. 9).

семенах пшеницы после 24 ч замачивания в дистиллированной воде (рис. 8).

Динамика ПОЛ в проростках уже после минутного УФ-облучения семян Видно, что в процессе прорастания антиоксидантная пшеницы принимает выраженный колебательный характер Содержание МДА, нмоль / г Содержание АО, мг / г Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 500 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -29- -30Таблица 5. Содержание малонового диальдегида (нмоль/г сухой массы) и антиоксидантов (мкг/г сухой массы) в непроросших семенах пшеницы сорта а б Приленская 19 во время проращивания в зависимости от температуры.

Время Температура, оС прорастания зерен, сут МДА АО МДА АО 24±1105±542±290±27±1102±424±1 78±29±1 76±329±236±23±1100±530±293±32±262±227±1 20±29±1 62±235±295±26±1 55±229±296±с возрастанием на 4, 12 и 22 ч (r=0,5). При этом АОА в первые часы прорастания семян понижалась, а затем к 18 ч повысилась. После 5 мин УФ-облучения в прорастающих семенах активность антиоксидантной системы вначале прорастания уменьшается, но к 18 ч возрастает в 1,5-1,8 раз (r=0,5).

Ультрафиолетовое облучение семян в течение 10, 15 и 20 мин вызывает одновременное увеличение к 6, 12 и 18 ч как уровня ПОЛ, так и антиоксидантов (r=0,5-0,92). Повышение ПОЛ в прорастающих семенах в г МДА, нмоль/г сухой массы АО, мкг/г сухой массы Время, ч Рис. 8. Динамика МДА (1) и АО (2) в семенах пшеницы сорта Приленская 19 в течение первых суток проращивания. Условия: 22оC, время замачивания семян Время, ч пшеницы 24 ч, среда замачивания и проращивания - дистиллированнная вода.

Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 501 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -31- -32Для определения степени влияния УФ-облучения на дальнейший рост и Рис. 9. Влияние УФ-облуразвитие проростка нами была изучена динамика накопления малонового чения семян пшеницы сорта д диальдегида и содержания интегрального количества антиоксидантов в процессе Приленская 19 на содерпрорастания семян в течение первых 8 дней. Поскольку нас жание малонового диальдеинтересовало содержание продуктов ТБК и антиоксидантов в первые дни гида (1) и антиоксидантов (2) прорастания семян, когда только начинает формироваться корневая система и в первые сутки проращинадземная часть проростка растения, то в дальнейшем показатели ПОЛ и АО вания. Время УФ-облучения определялись суммарно в проростке, корнях и эндосперме (рис. 10). Из рисунка семян пшеницы, мин: а-1, б10 видно, что содержание МДА и антиоксидантов в проростках в процессе 5, в-10, г-15, д-20. По оси прорастания семян различается. Накопление антиоксидантов в проростках ординат значения соответстпроисходит значительно медленнее, чем увеличение содержания продуктов вующих параметров в %, за ТБК. В первые пять дней прорастания проростка перекисное окисление липидов 100% приняты значения возрастает в 7 раз, а содержание антиоксидантов увеличивается всего в 2-2,МДА и АО семян, не подверраза. Плавное возрастание содержания антиоксидантов, возможно, связано с гавшихся УФ-облучению.

тем, что на начальных этапах прорастания проростков активность ПОЛ в них Условия те же, что на рис. 8.

подавляется за счет резервного количества АО, которые накапливаются в семенах в период их формирования осенью. Синтез новых антиоксидантов Время, ч требует больших энергетических затрат, которые возможны только при активной работе фотосинтетического аппарата проростка, что возможно только в более поздние сроки.

всегда, независимо от времени УФ-облучения, находится под контролем Динамика ПОЛ и содержание антиоксидантов в проростках пшеницы антиоксидантной системы, влияние которой проявляется на 16-20 ч было изучено на 4-7 день их проращивания. Количество МДА и антиоксидантов прорастания семян пшеницы повышением уровня антиоксидантов в 3-5 раз.

в зеленых семядолях колебалось в пределах 100-284 и 68-159, корнях - 87-100 и Однако при продолжительном УФ-облучении в семенах вырабатываются 38-117, а в эндосперме - 100-174 и 65-100 процентов соответственно. Значения компенсаторные механизмы противодействующие образованию свободных малонового диальдегида в эндосперме и корнях проростков пшеницы радикалов в прорастающих семенах пшеницы, использующих кроме различаются незначительно, в пределах 26,3-45,7 и 46,6-53,5 нмоль/г сухой антиоксидантов еще, возможно, и другие механизмы подавления ПОЛ, массы соответственно, тогда как в зеленых семядолях концентрация МДА в 4-поскольку после 15-20 мин УФ-облучения в прорастающих семенах содержание раз выше и колеблeтся от 219 до 623 нмоль/г сухой массы. Содержание малонового диальдегида может понижаться несмотря на то, что АОА в них антиоксидантов в эндосперме - 0,379-0,579, корнях - 0,65- 1,98, зеленых может быть даже ниже уровня контроля.

семядолях - 2,06-4,79 мг/г сухой массы. Показано, что изменение Таким образом, на основании полученных данных можно высказать концентрации малонового диальдегида в проростках всегда предположение, что контроль за уровнем ПОЛ во время набухания и находится в обратной зависимости от содержания в них антиоксидантов.

прорастания семян пшеницы, осуществляется с помощью низкомолекулярных Причем скорость ПОЛ, определяемая в различных частях растения (зеленых антиоксидантов, содержание которых связано с уровнем ПОЛ в зерновках. После семядолях, корнях и эндосперме зерна) различна. Наиболее высокий уровень УФ-облучения в семенах возрастает уровень ПОЛ. Понижение ПОЛ и антиоксидантов наблюдается в надземной части проростков, а затем по свободнорадикальных процессов в семенах возможно за счет синтеза большого убывающей в корнях и эндосперме.

количества антиоксидантов, концентрация которых при этом возрастает в Известно, что ультрафиолетовое излучение является инициатором несколько раз, особенно, в зародыше семян пшеницы. Т.е. отмечается активации процессов ПОЛ в растительных и животных тканях (Sonne, 1929, активация АОС в ответ на УФ облучение, проявляемое суперпродукцией Рощупкин, 1980). Эффект действия УФ-излучения связан с нарушением антиоксидантов.

целостности мембран клеток вследствие повреждения липидов и, в частности, Выявленные закономерности, по-видимому, являются проявлением ненасыщенных жирных кислот. Любой живой организм реагирует на УФадаптационных компенсаторных механизмов, использование которых позволяет излучение, причем степень выраженности ответной реакции определяется регулировать глубину покоя семян. Уменьшение содержания антиоксидантов, заложенными в нем адаптационными возможностями. Реакция организма на обеспечивает быстрый выход семян из состояния покоя, тогда как накопление воздействие может подразделяться в зависимости от силы и длительности антиоксидантов способствует углублению гипобиотического состояния семян действия раздражителя на два этапа - срочной и долговременной адаптации пшеницы.

Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 502 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -33- -34Таким образом, по интенсивности протекания перекисного окисления липидов в различных органах можно оценивать неспецифические адаптационные возможности организма, а по содержанию антиоксидантов МДА, нмоль/г АО, мг/г судить о его компенсаторном потенциале. Причем эти два показателя обычно взаимосвязаны и взаимозависимы.

На рисунке 11 представлены данные по содержанию продуктов ТБК и антиоксидантов в проростках пшеницы, семена которых с влажностью 5-6% подвергались ультрафиолетовому облучению в течение 10-ти часов, с периодичностью отбора проб в течение первого часа через 1, 5, 10, 15, 20, 30 и 60 мин, а затем каждый час. В течение всего времени УФ воздействия изученные показатели (ПОЛ и АО) претерпевают фазовые изменения. Первые 20 мин УФ облучения семян (рис. 11,А-Д) вызывает последующее резкое снижение содержания продуктов перекисного окисления липидов в проростках и максимальное возрастание процессов, ингибирующих образование супероксидных радикалов, что проявляется в увеличении интегрального состава антиоксидантов в первые 2-3-и дня их роста. Продолжение воздействия ультрафиолетового излучения на семена в течение 0,5-1 часа приводит к дальнейшему возрастанию компенсаторных механизмов, что проявляется во временной нормализации в проростках показателей ПОЛ и АО (рис. 11,Б,Е, кривые 1,2). Однако уже 2-3-х часовое УФ-облучение семян продолжает стимулировать дальнейшее накопление в них свободных радикалов, что Дни прорастания выражается в возрастании в проростках пшеницы в первые три дня как ПОЛ, так и антиоксидантов, после чего эти показатели также синхронно снижаются (рис. 11,Б,Е, кривые 3,4).

Рис. 10. Изменение содержания малонового диальдегида (1) и Воздействие УФ-излучения на семена более 4-х часов (рис. 11,В,Г, Ж,З) антиоксидантов (2) в проростках пшеницы сорта Приленская 19.

сопровождается активизацией компенсаторных механизмов, что способствует подавлению в первые дни роста проростков пшеницы в них перекисного окисления липидов до уровня 40-60% от контроля, за счет увеличения (Меерсон, 1986). Срочный этап адаптации возникает непосредственно после содержания антиоксидантов на 20-50%. Однако в дальнейшем динамика ПОЛ в начала действия раздражителя, реализуется на базе готовых, ранее проростках начинает приобретать выраженный колебательный характер.

сформировавшихся механизмов. Тогда как долговременный этап адаптации Полученные данные полностью согласуются с концепцией Е.Б. Бурлаковой о инициируется продолжительным воздействием стрессирующего фактора и на взаимосвязанной регуляции свободнорадикального окисления липидов и основе многократной реализации срочной адаптации. При действии УФ- антиокислительной активности.

излучения важное значение для организма имеет мобилизация компенсаторных Таким образом, реализация компенсаторных механизмов в семенах, механизмов. Среди них повышенное внимание предъявляется регуляторным подвергшихся воздействию (температура, УФ-облучение), зависит от механизмам антиоксидантной системы, целенаправленное действие которых активности системы антиоксидантной защиты (пероксидаза, АО, ПОЛ).

позволяет выживать организмам даже в самых экстремальных условиях. Одним Кратковременное действие фактора может активизировать компенсаторные из компонентов таких механизмов является перекисное окисление липидов, механизмы, за счет которых в семенах происходит ускоренный синтез реализуемое в организме за счет активации свободнорадикальных функционально активных веществ, которые могут выполнять функции процессов, интенсивность которых определяется по количеству антиоксидантов и одновременно ускорять процессы роста и деления клеток, образовавшегося малонового диальдегида, хотя малоновый способствуя выходу семян из покоя, что проявляется в повышении всхожести диальдегид - не единственный ТБК-активный продукт. Развитию семян. Зато продолжительное действие фактора может углублять покой спонтанного перекисного окисления липидов в тканях препятствуют, семян, понижая их энергию прорастания и всхожесть, что, содержащиеся в них антиоксиданты.

Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 503 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -35- -36 Д Е А Б Ж З В Г Время, дни Рис. 11. Влияние УФ-облучения семян пшеницы сорта Приленская 19 на Время, дни содержание малонового диальдегида (А,Б,В,Г) и антиоксидантов (Д,Е,Ж,З) в их зеленых проростках. Время УФ-облучения семян пшеницы, мин: А и Д - (1)-1, (2)-5, (3)-10, (4)-15, (5)-20; Б и Е - (1)-30, (2)-60, (3)-120, (4)-180; В и Ж - (1)-240, (2)-300, (3)-360, (4)-420; Г и З - (1)-480, (2)-540, (3)-600. По оси ординат значения соответствующих параметров (в %), за 100% приняты значения МДА и АО проростков, не подвергавшихся УФ-облучению Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 504 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -37- -38возможно, связано со значительным расходом пластического материала на Таблица 6. Содержание СГ и АК (мг/100 г) в эндосперме и зародыше семян активирование компенсаторных механизмов и, в частности, системы ячменя и пшеницы. Условия: семена замачивали 17 часов в воде.

антиоксидантной защиты.

Семена Всхо- Жизне- СГ АК 3. Взаимосвязь между компонентами основных метаболических способ- Эндосперм Зародыш эндосперм зародыш растений жесть, процессов, принимающих участие в формировании ность, % % гипобиотических состояний Ячмень 76±3 92±5 0,93±0,05 0,65±0,03 12,6±0,9 8,0±0,Состояние гипобиоза семян поддерживается за счет разнообразных Пшеница регуляторных механизмов, участие в которых принимают различные сорт Яку- 28±1 86±4 0,37±0,02 0,46±0,2 3,3±0,1 5,6±0,функциональные соединения, среди которых следует выделить стероидные тянка гликозиды и аскорбиновую кислоту, способных накапливаться в растениях в периоды их активной вегетации, в особенности, в период формирования семян.

Эти изменения служат подтверждением того, что содержание и состав Проявлением их действия может быть регулирование активности пероксидазы, функционально активных соединений эндосперма может оказывать влияния на осуществление контроля за уровнем ПОЛ, участие в окислительноинтенсивность метаболических процессов в зародыше. Понижение восстановительных реакциях метаболических процессов растений. Возможно, концентрации СГ и АК в эндосперме приводит к замедлению процессов эти особенности действия СГ и АК в организме могут являться элементами деления и роста клеток зародыша. Это условие реализуется на начальных этапах механизмов формирования гипобиотических состояний, что и предстояло развития, когда автономность зародыша, отражающее его независимость доказать в дальнейших исследованиях.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |






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