WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 10 |

развития от окружающих тканей, и проявляющееся в способности нормально Нами было изучено содержание СГ и АК в набухших и проросших развиваться вне материнского организма, еще очень слабо выражена и семенах ячменя, пшеницы и красоднева желтого. Замачивание семян в воде в эндогенные функционально активные вещества эндосперма лимитируют течение суток, приводило к возрастанию стероидов в 1,5-5,0 раза и к понижению дифференциацию и рост клеток (Батыгина, 1987). Для подтверждения содержания АК. На 3-4 день проращивания в зеленых семядолях содержание СГ высказанных предположений мы исследовали экзогенное влияние СГ на выход возрастало в 4-5 раз, а в корнях в 2,5-3,0 раза. В непроросших семенах семян из состояния гипобиоза и рост проростков. Замачивание и проращивание концентрация сердечных гликозидов может колебаться, но в целом всегда семян проводили в водных растворах строфантина 0,025-250 мкг/мл.

имеет тенденцию к понижению. Так, например, у семян красоднева желтого в Строфантин может избирательно влиять на всхожесть и рост вегетативной массы течение 10 дней проращивания в непроросших семенах отмечено возрастание проростков. Высокие концентрации строфантина оказывают сильное содержания СГ и АК в 5,0-6,5 раза. Однако уже через 30 дней эти показатели у угнетающее действие на всхожесть семян овса и караганы независимо от непроросших семян снижаются до уровня контроля.

условий замачивания и проращивания. Тогда как эти же концентрации Таким образом, возрастание содержания СГ всегда отмечается при строфантина на семена ячменя и пшениц сортов Скороспелка и Якутянка активации ростовых процессов в семенах, а их понижение связано с оказывают стимулирующее действие. Малые дозы строфантина (2,5-0,углублением гипобиотического состояния. Тогда как концентрация АК мкг/мл) на семена всех видов оказывали преимущественно стимулирующее наоборот в покоящихся семенах всегда выше, чем в активно метаболизирующих.

действие, повышая всхожесть на 15-30 и Одной из причин накопления АК в непроросших семенах может быть то увеличивая вегетативную массу проростков на 20-25%. Причем следует условие, что из-за ослабления процессов дыхания в этих семенах интенсивность отметить, что как ингибирующий, так и активирующий эффекты строфантина окислительно-восстановительных процессов резко понижена, поэтому проявляются особенно сильно при предварительном замачивании семян в расходование метаболитов этих процессов не происходит.

растворе. Для семян овса и караганы при замачивании и проращивании в Изучено содержание СГ и АК в зародыше и эндосперме семян ячменя и растворе строфантина отмечается ингибирующий эффект, который аддитивно пшеницы сорта Якутянка 224 (табл. 6). Показано, что в эндосперме семян возрастает, если эти два действия производятся последовательно. Активация ячменя со всхожестью 76% СГ и АК содержится больше на 30 и 37% всхожести семян малыми дозами строфантина наблюдалась, в основном, если соответственно, чем в зародыше. Тогда как в эндосперме семян пшеницы с семена проращивались в растворе лабораторной всхожестью 28%, но высокой жизнеспособностью (86%) Таким образом, действие строфантина в отношении семян специфично и стероидов содержится на 20, а АК на 30% меньше, чем в зародыше.

избирательно в зависимости от вида растения. Причем накопление СГ в одних, например, в семенах ячменя и пшениц может активировать скорость протекания метаболических процессов и, следовательно, выход их из состояния гипобиоза, тогда как для семян овса и караганы такое повышение Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 505 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -39- -стероидов наоборот приводит к снижению уровня метаболизма и вследствие органические радикалы (Владимиров, Арчаков, 1972), образование которых этого к углублению покоя. наиболее интенсивно протекает в корнях растений (Минибаева и др., 1997).

Следует отметить активирующее действие строфантина на семена Важную роль в повышении активности пероксидазы могут выполнять пшеницы сорта Скороспелка с очень низкой всхожестью. Причем как малые, конформационные перестройки глобулы вновь синтезированных форм так и высокие дозы строфантина на эти семена преимущественно оказывают пероксидазы при низкой температуре, затрагивающие активный центр активирующее действие. фермента. Причиной этих изменений могут служить SH-группы, которые Строфантин и АК по своему действию относятся к группе каждый изофермент пероксидазы содержит по 6-8 и в нативном ферменте, антиоксидантов. Являясь органическими веществами они участвуют, как было синтезированном при 20-22оС, они образуют 3-4 дисульфидные связи (Shin et показано выше, в пероксидазных реакциях, поэтому строфантин и АК могут al., 1971). Причиной изменения структуры пероксидазы может быть нарушения оказывать влияние на активность фермента, что, по-видимому, проявляется при фолдинга при низких положительных температурах (Упоров, Егоров., 1997), в малых концентрациях в виде повышения всхожести семян, тогда как высокое результате этого на поверхности глобулы фермента появляются свободные SHсодержание антиоксидантов понижает всхожесть семян, углубляя их покой. группы. Приобретенная таким образом лабильность структуры проявляется в Таким образом, между содержанием АО и активностью пероксидазы в повышении активности фермента. Аналогичные изменения наблюдали у семенах должна наблюдаться взаимная зависимость, наличие которой мы и рибулозодифосфаткарбоксилазы холодостойкой линии томата, у которой постарались доказать следующими экспериментами. сохранение SH-групп сопровождалось проявлением более высокой Нами изучена активность пероксидазы и содержание антиоксидантов в устойчивостью к низким температурам (Graham, Patterson, 1982).

семенах пшеницы в течение 24 часов набухания при 5 (I группа) и 23оC (II Увеличение активности пероксидазы может быть вызвано синтезом на группа). Показано, что процесс набухания семян сопровождается повышением холоде в семенах пшеницы новых изоферментов пероксидазы или накоплением активности как фермента, так и содержанием АО. Активность пероксидазы и соединений, являющихся субстратами фермента, индуцирующих его синтез, содержание АО в зародыше у семян I группы было выше в 1,5 раза. У этих же что будет проявляться в возрастании активности пероксидазы. Однако высокие семян в процессе набухания повышается активность пероксидазы в эндосперме и концентрации субстратов пероксидазы могут ингибировать фермент, плодовой оболочке (перикарп) в 1,5 и 1,8 раза соответственно. способствуя таким образом увеличению концентрации перекиси водорода в Активность пероксидазы в проростках пшеницы, семена которых клетках.

замачивали при 5 и 23оС, проявлялась в своеобразной динамике и зависела от Подтверждением высказанных предположений являются данные по природы исследуемых частей (зерновка, надземная часть или корни проростков). динамике содержания МДА и АО в корнях и надземной части проростков Отмечался линейный рост активности пероксидазы в зерновках с небольшим пшеницы семян I и II групп. Показано, что показатели уровня ПОЛ и опережением у семян II группы. Зависимость активности пероксидазы содержания АО находятся в прямой зависимости (r=0,5). Повышение надземной части проростков пшеницы имела вид "качелей" с постепенным содержания АО преимущественно сопровождается повышением ПОЛ, тогда как снижением в течение 3-4 дня, а затем повышением к 7-му дню прорастания активность пероксидазы возрастает с уменьшением содержания антиоксидантов проростков. Причем более высокие показатели активности пероксидазы были у (r=-0,65). В случае увеличения содержания АО отмечается понижение семян II группы. Своеобразная динамика проявлялась в активности активности пероксидазы, а увеличение активности пероксидазы сопровождается пероксидазы корней. В корнях семян II группы в течение 2-3 дня активность понижением уровня ПОЛ (r=-0,65). Величины показателей корреляции, пероксидазы понижалась и только на 7-ой день отмечался ее рост. Зависимость возможно, были выше, если бы при проведении анализа учитывалось активности пероксидазы у корней семян I группы принимала вид затухающих влияние всех компонентов антиоксидантной системы (супероксиддисмутаза, колебаний с возрастанием на 3-й и 6-й день, с понижением к седьмому дню каталаза и т.д).

прорастания корней до нормы. Причем активность пероксидазы в корнях семян Наблюдаемые изменения возможно объяснить в рамках единого I группы была в 1,5-2,5 раза выше, чем у корней семян II группы. представления о роли пероксидазы и АО, являющихся компонентами Нами отдельными экспериментами было показано отсутствие в антиоксидантной системы, в регулировании процессов перекисного окисления супернатанте активаторов и ингибиторов пероксидазы. Поэтому мотивацией к в живых организмах. Пероксидаза способна использовать в качестве повышению активности пероксидазы является, по-видимому, проявление субстратов антиоксиданты и перекись водорода. Фермент катализирует компенсаторных антиоксидантных механизмов, направленных на реакцию в которой АО окисляются, а перекись водорода восстанавливается до предотвращение развития окислительного повреждения тканей (Бурлакова и воды. Однако в высоких концентрациях антиоксиданты способны ингибировать др., 1975), вызванных воздействием низких температур. Ключевую роль в фермент и таким образом способствовать увеличению уровня ПОЛ в развитии окислительного повреждения играют активные формы кислорода и клетках. Взаимная регулируемость системы позволяет Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 506 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -41- -42контролировать ПОЛ в живых организмах и поддерживать его на определенном, постоянном уровне.

Нами изучены каталитические параметры пероксидазы 7-ми суточных проростков пшеницы. Показано (табл. 7), что различия в величинах Km по ОДН пероксидазы проростков и корней, а также Vm проростков пшеницы семян I и II групп незначительны. Основные изменения наблюдаются у Km по АК пероксидазы корней пшеницы семян I и II групп. Величины Km семян I группы выше в 1,5-2 раза, по сравнению с семенами II группы. Значения Vm по ОДН и по АК пероксидазы корней пшеницы семян I группы в 1,5-2 раза выше, чем корней пшеницы семян II группы. Тогда как Km по АК пероксидазы корней пшеницы семян II группы в 2-7 раз ниже, чем у пероксидазы надземной части проростков этой же группы. Следует отметить различия в показателях Km по ОДН корней пшеницы, которые были в 1,5-3 раза выше, чем у пероксидазы хрена. Так же можно отметить сильные различия в Km по АК для пероксидазы хрена, от пероксидазы из надземной части и корней проростков пшеницы. Km по АК в 3-13 и 6-19 раз ниже у корней пшеницы зерен I и II групп соответственно, чем у пероксидазы хрена. Такую высокую разницу в значениях Km можно объяснить, во-первых, за счет того, что в исследованиях были использованы гомогенаты корней пшеницы, содержащие весь спектр изоферментов пероксидазы. Тогда как пероксидаза хрена являлась очищенным препаратом, в составе которого преимущественно изоферменты С и В (Андреева, 1988). Во-вторых, наличием в гомогенате тканей большого количества антиоксидантов, являющихся субстратами пероксидазы, в присутствии которых окисление ОДН и АК может возрастать.

Поскольку пероксидаза и антиоксиданты входят в единую систему защиты растений от окислительного стресса, то нами было изучено их участие в регулировании уровня ПОЛ на 3-5 день прорастания семян пшеницы, проращивание которых проводили при 28оС. Показано, что в надземной части проростков зерновок пшеницы уровень АО понижается на 4-5 сутки в 1,4-1,5, при повышении активности пероксидазы в 1,8 раза. По-видимому, в этот период контроль за уровнем ПОЛ в побегах резко снижается, что проявляется в возрастании содержания МДА в 1,5 раза. В корнях проростков пшеницы на 4-й день прорастания уровень ПОЛ возрастает в 1,5, при этом содержание АО и активность пероксидазы понижается в 2,4 и 1,2 раза соответственно.

Таким образом, контроль за уровнем ПОЛ в проростках пшеницы осуществляют как низкомолекулярные антиоксиданты, так и пероксидаза. При этом известно, что в надземной части проростков больше содержится АО и меньше пероксидазы, чем в корнях проростков пшеницы. Поэтому ведущую роль в регулировании ПОЛ в надземной части преимущественно выполняют низкомолекулярные антиоксиданты, где за счет активного фотосинтеза идет их накопление. Тогда как в корнях эта функция возложена на пероксидазу, высокая активность которой обеспечивает поддержание определенного уровня ПОЛ.

Высокие концентрации АО могут ингибировать пероксидазу, Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» 507 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/044.pdf -43- -44поэтому накопление или понижение содержания антиоксидантов в проростках может регулировать активность фермента.

Для подтверждения этого предположения мы изучили влияние низкой температуры (+5оС) во время 24 ч набухания зерновок на динамику уровня ПОЛ, АО и активность пероксидазы проростков пшеницы в течение 3-5 суток прорастания. Как видно из таблицы 8, в основном, наблюдаются взаимозависимые колебания исследуемых параметров. При этом понижение активности пероксидазы сопровождается возрастанием уровня ПОЛ, а повышение содержания АО приводит к понижению активности пероксидазы.

Понижение активности пероксидазы чаще всего наблюдается при повышении уровня АО, что, по-видимому, обусловлено ингибированием фермента высокими концентрациями антиоксидантов. Такие взаимные колебания компонентов АОС реализуются в проявлении "пинг-понг"- механизма.

Таким образом, установлено взаимное влияние пероксидазы и низкомолекулярных АО при прорастании семян пшеницы. Пероксидаза активно участвует в формировании пусковых механизмов прорастания, поскольку в реакциях пероксидазного окисления различных субстратов, в том числе и антиоксидантов, могут образовываться свободные радикалы, способные ускорять процессы свободнорадикального окисления, инициирующие ПОЛ на начальных этапах прорастания семян пшеницы. Таким способом пероксидаза, являясь окислительно-восстановительным ферментом, по-видимому, осуществляет контроль за уровнем перекиси водорода и содержанием антиоксидантов в семенах и проростках пшеницы, а АО накапливаясь в тканях участвуют в реакциях подавления образования свободных радикалов, при этом их избыток может ингибировать фермент. В процессе метаболизации антиоксидантов изменяется их концентрация, что может проявляться в регулировании активности пероксидазы и осуществлении общего контроля над деятельностью системы антиоксидантной защиты. Действие низких положительных температур на семена во время их замачивания, характеризующееся изменением активности пероксидазы и содержанием АО в прорастающих семенах и проростках пшеницы, может свидетельствовать о проявлении реактивности проростков на действующий фактор. Поэтому в совокупности эти показатели могут служить критериями адаптированности проростков к стрессирующим факторам.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 10 |






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