Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале

Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале

На ранних этапах прорастания зерна тритикале (0 72 ч) наблюдались три основных периода изменения активности фермента малатдегидрогеназы (МДГ): максимальная активность обнаружена в сухих зародышах и целом зерне, ко времени полного набухания зерна (6 ч) происходило быстрое снижение активности; далее с...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2013
Автори: Чумикина, Л.В., Арабова, Л.И., Колпакова, В.В., Топунов, А.Ф.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України 2013
Назва видання:Физиология растений и генетик
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159366
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале / Л.В. Чумикина, Л.И. Арабова, В.В. Колпакова, А.Ф. Топунов // Физиология растений и генетика. — 2013. — Т. 45, № 5. — С. 451-455. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-159366
record_format dspace
spelling irk-123456789-1593662019-10-02T01:25:15Z Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале Чумикина, Л.В. Арабова, Л.И. Колпакова, В.В. Топунов, А.Ф. На ранних этапах прорастания зерна тритикале (0 72 ч) наблюдались три основных периода изменения активности фермента малатдегидрогеназы (МДГ): максимальная активность обнаружена в сухих зародышах и целом зерне, ко времени полного набухания зерна (6 ч) происходило быстрое снижение активности; далее следовало пятикратное снижение активности ко времени окончания лаг-фазы (24 ч, начало роста зародышевого корня), после чего наблюдалось незначительное снижение активности фермента до конца исследуемого периода (72 ч). Активность МДГ в сухом эндосперме была более чем в 3,5 раза ниже, чем в сухом зародыше и при набухании зерна плавно снижалась к 72 ч. Обнаружена зависимость активности МДГ от длительности набухания зерна и исследуемой его части. На ранніх етапах проростання зерна тритикале (0 72 год) спостерігали три основні періоди зміни активності ферменту малатдегідрогенази (МДГ): максимальну активність виявлено у сухих зародках і цілому зерні, до часу повного набухання зерна (6 год) відбувалось швидке зниження активності; далі відмічено п ятиразове зниження активності до часу закінчення лаг-фази (24 год, початок росту зародкового кореня), після чого спостерігалось незначне зниження активності ферменту до кінця досліджуваного періоду (72 год). Активність МДГ у сухому ендоспермі була більш як у 3,5 раза нижчою, ніж у сухому зародку й під час набухання зерна плавно знижувалась до 72 год. Виявлено залежність активності МДГ від тривалості набухання зерна та від досліджуваної його частини. Three main period of malate dehydrogenase (MDH) activity changes were observed at the early stages of germination of triticale grain (0—72 h): the maximal activity observed in dry embryo and intact grain, then followed rapid decrease in activity at the time of full imbibition of grain (6 h); a five-fold decrease in activity towards the end of the lag-phase (24 h, when the embryo root starts to grow); slight decrease of enzyme activity until the end of the study period (72 h). MDH activity in the dry endosperm was more than 3.5 times lower than in dry embryo and gradually reduced to 72 hours during imbibition of grain. Thus it was revealed dependence of MDH activity on the time of grain imbibition and differences between it parts. 2013 Article Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале / Л.В. Чумикина, Л.И. Арабова, В.В. Колпакова, А.Ф. Топунов // Физиология растений и генетика. — 2013. — Т. 45, № 5. — С. 451-455. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 2308-7099 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159366 581.1; 634.8; 633.11 ru Физиология растений и генетик Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description На ранних этапах прорастания зерна тритикале (0 72 ч) наблюдались три основных периода изменения активности фермента малатдегидрогеназы (МДГ): максимальная активность обнаружена в сухих зародышах и целом зерне, ко времени полного набухания зерна (6 ч) происходило быстрое снижение активности; далее следовало пятикратное снижение активности ко времени окончания лаг-фазы (24 ч, начало роста зародышевого корня), после чего наблюдалось незначительное снижение активности фермента до конца исследуемого периода (72 ч). Активность МДГ в сухом эндосперме была более чем в 3,5 раза ниже, чем в сухом зародыше и при набухании зерна плавно снижалась к 72 ч. Обнаружена зависимость активности МДГ от длительности набухания зерна и исследуемой его части.
format Article
author Чумикина, Л.В.
Арабова, Л.И.
Колпакова, В.В.
Топунов, А.Ф.
spellingShingle Чумикина, Л.В.
Арабова, Л.И.
Колпакова, В.В.
Топунов, А.Ф.
Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
Физиология растений и генетик
author_facet Чумикина, Л.В.
Арабова, Л.И.
Колпакова, В.В.
Топунов, А.Ф.
author_sort Чумикина, Л.В.
title Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
title_short Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
title_full Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
title_fullStr Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
title_full_unstemmed Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
title_sort активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале
publisher Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
publishDate 2013
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159366
citation_txt Активность малатдегидрогеназы в прорастающем зерне тритикале / Л.В. Чумикина, Л.И. Арабова, В.В. Колпакова, А.Ф. Топунов // Физиология растений и генетика. — 2013. — Т. 45, № 5. — С. 451-455. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
series Физиология растений и генетик
work_keys_str_mv AT čumikinalv aktivnostʹmalatdegidrogenazyvprorastaûŝemzernetritikale
AT arabovali aktivnostʹmalatdegidrogenazyvprorastaûŝemzernetritikale
AT kolpakovavv aktivnostʹmalatdegidrogenazyvprorastaûŝemzernetritikale
AT topunovaf aktivnostʹmalatdegidrogenazyvprorastaûŝemzernetritikale
first_indexed 2025-07-14T11:56:58Z
last_indexed 2025-07-14T11:56:58Z
_version_ 1837623377839259648
fulltext ÓÄÊ 581.1; 634.8; 633.11 ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÜ ÌÀËÀÒÄÅÃÈÄÐÎÃÅÍÀÇÛ Â ÏÐÎÐÀÑÒÀÞÙÅÌ ÇÅÐÍÅ ÒÐÈÒÈÊÀËÅ Ë.Â. ×ÓÌÈÊÈÍÀ1, Ë.È. ÀÐÀÁÎÂÀ1, Â.Â. ÊÎËÏÀÊÎÂÀ2, À.Ô. ÒÎÏÓÍÎÂ1 1◊íñòèòóò áèîõèìèè èì. Ω.ÿ. ’àõà Èîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê 119071 ¤îñêâà, ÷åíèíñêèé ïÍîñï., 33 e-mail: chumikina@mail.ru 2›åäåÍàëüíîå ãîñóäàÍñòâåííîå áÓä≥åòíîå îáÍàçîâàòåëüíîå ó»Íå≥äåíèå âûñ¥åãî ïÍîôåññèîíàëüíîãî îáÍàçîâàíè… π¤îñêîâñêèé ãîñóäàÍñòâåííûé óíèâåÍñèòåò ïèùåâûõ ïÍîèçâîäñòâ∫ 125080 ¤îñêâà, ”îëîêîëàìñêîå ¥îññå, 11 Íà ðàííèõ ýòàïàõ ïðîðàñòàíèÿ çåðíà òðèòèêàëå (0—72 ÷) íàáëþäàëèñü òðè îñ- íîâíûõ ïåðèîäà èçìåíåíèÿ àêòèâíîñòè ôåðìåíòà ìàëàòäåãèäðîãåíàçû (ÌÄÃ): ìàêñèìàëüíàÿ àêòèâíîñòü îáíàðóæåíà â ñóõèõ çàðîäûøàõ è öåëîì çåðíå, êî âðå- ìåíè ïîëíîãî íàáóõàíèÿ çåðíà (6 ÷) ïðîèñõîäèëî áûñòðîå ñíèæåíèå àêòèâíîñ- òè; äàëåå ñëåäîâàëî ïÿòèêðàòíîå ñíèæåíèå àêòèâíîñòè êî âðåìåíè îêîí÷àíèÿ ëàã-ôàçû (24 ÷, íà÷àëî ðîñòà çàðîäûøåâîãî êîðíÿ), ïîñëå ÷åãî íàáëþäàëîñü íå- çíà÷èòåëüíîå ñíèæåíèå àêòèâíîñòè ôåðìåíòà äî êîíöà èññëåäóåìîãî ïåðèîäà (72 ÷). Àêòèâíîñòü ÌÄà â ñóõîì ýíäîñïåðìå áûëà áîëåå ÷åì â 3,5 ðàçà íèæå, ÷åì â ñóõîì çàðîäûøå è ïðè íàáóõàíèè çåðíà ïëàâíî ñíèæàëàñü ê 72 ÷. Îáíàðóæåíà çàâèñèìîñòü àêòèâíîñòè ÌÄà îò äëèòåëüíîñòè íàáóõàíèÿ çåðíà è èññëåäóåìîé åãî ÷àñòè. ‘ëÓ»åâûå ñëîâà: Triticosecale Wittm. & A. Camus, çàðîäûø, ýíäîñïåðì, ïðîðàñ- òàíèå, ìàëàòäåãèäðîãåíàçà. Îñîáåííîñòü ìåòàáîëèçìà ðàñòèòåëüíîé êëåòêè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â îòëè÷èå îò æèâîòíûõ ðàñòåíèÿ ñïîñîáíû ñèíòåçèðîâàòü áîëüøèå çàïàñû ïðîìåæóòî÷íûõ ìåòàáîëèòîâ, êîòîðûå èãðàþò âàæíóþ ðîëü â ñîïðÿæå- íèè ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ðàçíûõ êîìïàðòìåíòîâ êëåòêè. Îäíîé èç îñíîâíûõ îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò, êîòîðóþ çàïàñàåò áîëüøèíñòâî ðàñòå- íèé, ÿâëÿåòñÿ ìàëàò — ñóáñòðàò ìàëàòäåãèäðîãåíàçû (ÌÄÃ).  ðàñòè- òåëüíîé êëåòêå ñóùåñòâóåò çíà÷èòåëüíûé ïóë ìàëàòà, êîòîðûé ìîæåò ìîáèëèçîâûâàòüñÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìåòàáîëè÷åñêèõ ïîòðåáíîñòåé. Èçâå- ñòíî, ÷òî ìàëàò â ðàñòèòåëüíîé êëåòêå âûïîëíÿåò áîëåå 10 ðàçëè÷íûõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé, íåïîñðåäñòâåííî ó÷àñòâóåò â áèîñèíòåòè÷å- ñêèõ è äûõàòåëüíûõ ïðîöåññàõ [7]. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò îá èñêëþ÷èòåëü- íî âàæíîé ðîëè ìàëàòäåãèäðîãåíàçíîé ñèñòåìû â ðåãóëÿöèè ðàñòèòåëü- íîãî ìåòàáîëèçìà, åãî àäàïòàöèè ê ïîòðåáíîñòÿì îðãàíèçìà èëè ê èçìåíåíèÿì óñëîâèé ñðåäû. Íàèáîëåå èçó÷åííûì ôåðìåíòîì ñèñòåìû, ó÷àñòâóþùåé â îêèñëå- íèè ìàëàòà, ÿâëÿåòñÿ ÍÀÄ+-ÌÄà (ÊÔ 1.1.1.37), êàòàëèçèðóþùàÿ ïðå- âðàùåíèå ìàëàòà â îêñàëîàöåòàò (ÎÀÀ) è òåì ñàìûì îáåñïå÷èâàþùàÿ ýíåðãåòè÷åñêèé îáìåí. Áîëüøîå êîëè÷åñòâî âèäîâ, ó êîòîðûõ ÌÄà èçó- ÷åíà è èñïîëüçóåòñÿ â ýêñïåðèìåíòàõ äëÿ îïèñàíèÿ è õàðàêòåðèñòèêè ›◊Ç◊Ÿ÷Ÿæ◊ß ÈΩÑfiÅÿ◊É ◊ æÅÿÅfi◊‘Ω. 2013. fi. 45. Ò 5 451 © Ë.Â. ×ÓÌÈÊÈÍÀ, Ë.È. ÀÐÀÁÎÂÀ, Â.Â. ÊÎËÏÀÊÎÂÀ, À.Ô. ÒÎÏÓÍÎÂ, 2013 ðàçëè÷íûõ ïðîöåññîâ, ñâèäåòåëüñòâóþò î âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè äàí- íîãî ôåðìåíòà êàê ãåíåòè÷åñêîãî è ôèçèîëîãè÷åñêîãî ìàðêåðà [9]. Ìàëàòäåãèäðîãåíàçà øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíà â ïðèðîäå. Ýòîò ôåð- ìåíò âñòðå÷àåòñÿ â êëåòêàõ ìíîãèõ áàêòåðèé, à òàêæå â òêàíÿõ âñåõ æèâîò- íûõ è ðàñòèòåëüíûõ îðãàíèçìîâ. Îäíàêî ðàñòèòåëüíàÿ ìàëàòäåãèäðîãåíàç- íàÿ ñèñòåìà îòëè÷àåòñÿ ïîëèìîðôèçìîì è ìóëüòèôóíêöèîíàëüíîñòüþ, ÷òî ñâÿçàíî ñ åå ãåíåçèñîì, ñóáêëåòî÷íîé ëîêàëèçàöèåé è àêòèâíîñòüþ [13]. Êðîìå îáùèõ çàêîíîìåðíîñòåé, îáóñëîâëèâàþùèõ ðàñïðåäåëåíèå ÌÄà â ðàñòèòåëüíûõ òêàíÿõ è ñâÿçàííûõ ñ îñîáåííîñòÿìè ìåòàáîëè÷å- ñêîãî îáìåíà, õàðàêòåðèñòèêè ýòîé ôåðìåíòàòèâíîé ñèñòåìû èìåþò âè- äîâóþ ñïåöèôè÷íîñòü. Îíè îïðåäåëÿþò ðàçëè÷èÿ êàê â äèíàìèêå àêòèâ- íîñòè ÌÄà â îíòîãåíåçå ðàñòåíèé, òàê è â ñîñòàâå èçîôåðìåíòíîãî ñïåêòðà è ëîêàëèçàöèè åå ñóáêëåòî÷íûõ ôîðì. Èçìåíåíèÿ â èçîôåðìåíòíîì ñïåêòðå ÌÄà ðÿäà ðàñòåíèé (ïøåíèöà, êóêóðóçà, êëåùåâèíà, êëåâåð) ñâÿçàíû ëèáî ñ ñèíòåçîì äîïîëíèòåëüíûõ ìîëåêóëÿðíèõ ôîðì ôåðìåíòà, ëèáî ñ èõ ðåïðåññèåé íà íà÷àëüíûõ ýòàïàõ ðàçâèòèÿ îðãàíèçìà [3, 7]. Ó íåêîòîðûõ ðàñòåíèé âîçìîæíà ðåãóëÿöèÿ ñî- ñòàâà ìàëàòäåãèäðîãåíàçíîé ñèñòåìû ïóòåì äèôôåðåíöèàëüíîé àêòèâàöèè èëè èíàêòèâàöèè îòäåëüíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì. Òàêîå ÿâëåíèå íàáëþ- äàåòñÿ ïðè ïðîðàñòàíèè êëåùåâèíû, êëåâåðà, àðáóçà. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î äèíàìè÷íîì õàðàêòåðå ðàâíîâåñèÿ ìåæäó èçîôåðìåíòàìè ìàëàòäåãèäðî- ãåíàçíîé ñèñòåìû êëåòêè. Ñëåäîâàòåëüíî, ãåíåçèñ àêòèâíîñòè è èçîôåð- ìåíòíûé ñïåêòð ÌÄà âíóòðè ðàñòèòåëüíîé êëåòêè äîëæíû íàõîäèòüñÿ ïîä ñòðîãèì êîíòðîëåì ñîîòâåòñòâóþùèõ ìåõàíèçìîâ ðåãóëÿöèè ìåòàáî- ëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ [4, 6]. Èìåþòñÿ ñâèäåòåëüñòâà, ÷òî óäåëüíàÿ àêòèâ- íîñòü ÌÄà â îðãàíàõ êàæäîãî ðàñòåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïðåæäå âñåãî åãî âè- äîâûìè ïðèçíàêàìè, à íå ìåòàáîëè÷åñêèìè îñîáåííîñòÿìè [14]. Èçâåñòíî, ÷òî àêòèâíîñòü ðàñòèòåëüíîé ìàëàòäåãèäðîãåíàçíîé ñèñ- òåìû çàâèñèò îò ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ, èíòåíñèâíîñòè ðîñòà è äèôôåðåíöèàöèè òêàíåé [7]. Îäíàêî â ëèòåðàòóðå îòñóòñòâóþò äàííûå î äèíàìèêå àêòèâíîñòè ÌÄà íà ðàííèõ ýòàïàõ ïðîðàñòàíèÿ, êîãäà ñåìÿ èç ñóõîãî ñîñòîÿíèÿ ïåðåõîäèò â íàáóõøåå. Öåëüþ äàííîé ðàáîòû áûëî èçó÷åíèå èçìåíåíèÿ àêòèâíîñòè ÌÄÃ, êàòàëèçèðóþùåé îêèñëåíèå ÿáëî÷íîé êèñëîòû (L-ìàëàòà) äî ùàâåëåâî- óêñóñíîé (ÎÀÀ), â ïðîöåññå ïðîðàñòàíèÿ çåðíà òðèòèêàëå. Ìåòîäèêà Îáúåêòîì èññëåäîâàíèé ñëóæèëè ñåìåíà òðèòèêàëå (Triticosecale Wittm. & A. Camus) cîðòà Ãåðìåñ îòå÷åñòâåííîé ñåëåêöèè, ñîçäàííîãî â Ìîñêîâ- ñêîì ÍÈÈ ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà «Íåì÷èíîâêà» Ðîññåëüõîçàêàäåìèè. Ñå- ìåíà õðàíèëèñü ïðè 10—12 °Ñ â òå÷åíèå ãîäà ïîñëå ñáîðà óðîæàÿ. Äëÿ ïðîâåäåíèÿ àíàëèçà îòáèðàëè êàê öåëûå çåðíà, òàê è çàðîäûøè è ýíäî- ñïåðì, êîòîðûå ðàçäåëÿëè âðó÷íóþ. Îäèíàêîâûå ïî ðàçìåðó çåðíà ïðî- ðàùèâàëè ïðè îïòèìàëüíîé òåìïåðàòóðå (21 °Ñ) â òåðìîñòàòå â òå÷åíèå 72 ÷, ïðîáû äëÿ àíàëèçà îòáèðàëè ÷åðåç 12, 18, 24, 48 è 72 ÷ [1]. Áåñêëåòî÷íûé ýêñòðàêò ïîëó÷àëè ïî ñõåìå, îïèñàííîé â ðàáîòàõ [8, 11]. Ñîäåðæàíèå áåëêà îïðåäåëÿëè ïî ìåòîäó Áðåìõîëëà [10]. Àêòèâíîñòü ÌÄà ðåãèñòðèðîâàëè ñïåêòðîôîòîìåòðè÷åñêè ïðè äëèíå âîëíû 340 íì. Ðåàêöèþ ïðîâîäèëè ïðè 25 °Ñ â 0,1 Ì òÍèñ-ÍÑl- áóôåðå, ðÍ 8,0. Î ñêîðîñòè ðåàêöèè, êàòàëèçèðóåìîé ÌÄÃ, ñóäèëè ïî âîçðàñòàíèþ îïòè÷åñêîé ïëîòíîñòè â ðåçóëüòàòå âîññòàíîâëåíèÿ ÍÀÄ. 452 Ë.Â. ×ÓÌÈÊÈÍÀ, Ë.È. ÀÐÀÁÎÂÀ, Â.Â. ÊÎËÏÀÊÎÂÀ, À.Ô. ÒÎÏÓÍΠISSN 2308-7099. Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé è ãåíåòèêà. 2013. Ò. 45. ¹ 5 Ðåàêöèîííàÿ ñìåñü îáúåìîì 3 ìë ñîäåðæàëà 2 ìÌ ÍÀÄ è 50 ìÌ L-ìà- ëàòà [12].  êà÷åñòâå åäèíèöû àêòèâíîñòè (Å) ïðèíèìàëè àêòèâíîñòü ôåðìåíòà, êàòàëèçèðóþùåãî âîññòàíîâëåíèå 1 ìêìîëü êîôåðìåíòà (ÍÀÄ) çà 1 ìèí. Âñå îïûòû ïðîâåäåíû â òðåõ ïîâòîðíîñòÿõ, ñðåäíåêâàäðàòè÷íûå ïîãðåøíîñòè ñîñòàâèëè 5 %. Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå Ìû èçó÷èëè àêòèâíîñòü ÌÄà èç ðàçíûõ ÷àñòåé çåðíà òðèòèêàëå. Òêàíå- âàÿ è âèäîâàÿ ñïåöèôè÷íîñòü èçìåíåíèÿ àêòèâíîñòè ÌÄà â îðãàíàõ ðàñ- òåíèé â îíòîãåíåçå èìååò íå òîëüêî êîëè÷åñòâåííûå, íî è êà÷åñòâåííûå îñíîâû. Òêàíü êàæäîãî ðàñòåíèÿ îáëàäàåò ñïåöèôè÷íûì, ïðèñóùèì òîëüêî åé ñîñòàâîì èçîôåðìåíòîâ. Ýòî óêàçûâàåò íà ñóùåñòâîâàíèå øè- ðîêîãî áåëêîâîãî ïîëèìîðôèçìà ÌÄà â ðàñòèòåëüíûõ êëåòêàõ, êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèåé è ïðîÿâëÿåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ìåòàáîëè÷åñêèõ ïîòðåáíîñòåé îðãàíèçìà, óñëîâèé åãî ðàçâèòèÿ. Ïðè ýòîì íàáëþäàåòñÿ êîððåëÿöèÿ ìåæäó èíòåíñèâíîñòüþ ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ôåðìåíòàòèâíûì ñïåêòðîì ÌÄà â îðãàíàõ ðàñòåíèé. Íàè- áîëüøåå ÷èñëî ìîëåêóëÿðíûõ ôîðì ÌÄà âûÿâëåíî â îðãàíàõ, ãäå ïðî- òåêàþò èíòåíñèâíûå ìåòàáîëè÷åñêèå ïðîöåññû. Ìàêñèìàëüíàÿ àêòèâ- íîñòü ôåðìåíòà íàáëþäàåòñÿ â çàïàñàþùèõ îðãàíàõ è ìîëîäûõ áûñòðîðàñòóùèõ òêàíÿõ ðàñòåíèé. Ñðàâíåíèåì äèíàìèêè àêòèâíîñòè ÌÄà â ðàçíûõ ÷àñòÿõ çåðíà òðèòèêàëå (çàðîäûø, ýíäîñïåðì, öåëîå çåðíî) (ðèñóíîê) â îíòîãåíåçå âûÿâëåí åå ñõîäíûé õàðàêòåð ó öåëûõ ñåìÿí è çàðîäûøåé. Ìàêñèìàëü- íàÿ àêòèâíîñòü ôåðìåíòà íàáëþäàëàñü â ñóõèõ çàðîäûøàõ — 12 Å/ìã áåëêà è â ñóõîì öåëîì çåðíå — 14,5 Å/ìã áåëêà. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ ïîë- íîãî íàáóõàíèÿ ñåìÿí (6 ÷) àêòèâíîñòü ÌÄà â çàðîäûøàõ óìåíüøèëàñü 453 ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÜ ÌÀËÀÒÄÅÃÈÄÐÎÃÅÍÀÇÛ ISSN 2308-7099. Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé è ãåíåòèêà. 2013. Ò. 45. ¹ 5 Èçìåíåíèå àêòèâíîñòè ìàëàòäåãèäðîãåíàçû â çàðîäûøå, ýíäîñïåðìå è öåëîì çåðíå òðèòè- êàëå ïðè ïðîðàñòàíèè ïî÷òè â 2 ðàçà è ñîñòàâèëà 6,5 Å/ìã áåëêà, à â öåëîì çåðíå — ïðèìåðíî íà 40 %. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ ëàã-ôàçû (24 ÷) àêòèâíîñòü ôåðìåíòà â çà- ðîäûøàõ óìåíüøèëàñü ïðèáëèçèòåëüíî â 5 ðàç ïî ñðàâíåíèþ ñ èñõîäíîé è ïðè äàëüíåéøåì ïðîðàñòàíèè ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿëàñü.  ñóõîì ýí- äîñïåðìå çåðíà òðèòèêàëå àêòèâíîñòü ôåðìåíòà áûëà áîëåå ÷åì â 3,5 ðà- çà íèæå, ÷åì â çàðîäûøå è ïëàâíî ñíèæàëàñü ê 72 ÷ ïðîðàñòàíèÿ áåç ÷åò- êèõ ïåðåãèáîâ. Òàêèì îáðàçîì, ñðàâíåíèåì äèíàìèêè àêòèâíîñòè ÌÄà â ðàçíûõ ÷àñòÿõ çåðíà òðèòèêàëå â îíòîãåíåçå âûÿâëåí åå ñõîäíûé õàðàêòåð ó öå- ëûõ ñåìÿí è çàðîäûøåé. Ïî ìåðå ïðîðàñòàíèÿ ñåìÿí àêòèâíîñòü ÌÄà â íèõ íåïðåðûâíî ïàäàëà ñî ñíèæåíèåì èíòåíñèâíîñòè ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ñâÿçàííûõ ñ ðîñòîì è äèôôåðåíöèàöèåé òêàíåé. Èçâåñòíî, ÷òî ïîëíîå ñîçðåâàíèå ñåìÿí è ïðåáûâàíèå èõ â ñîñòî- ÿíèè ïîêîÿ íå ñîïðîâîæäàåòñÿ äåãðàäàöèåé êëåòî÷íûõ ñòðóêòóð. Ïåðå- êëþ÷åíèå êëåòî÷íîé àêòèâíîñòè ñ ïðîãðàììû ýìáðèîãåíåçà íà ïðîãðàì- ìó ïðîðàñòàíèÿ ïðîèñõîäèò íå â õîäå ñàìîãî ïðîðàñòàíèÿ, à íà ïîçäíèõ ñòàäèÿõ ñîçðåâàíèÿ ñåìÿí.  ðîëè ïåðåêëþ÷àòåëÿ, ïî-âèäèìîìó, ìîæåò âûñòóïàòü ïðîöåññ äåãèäðàòàöèè. Ðàííåå ïðîðàñòàíèå ñåìÿí îáåñïå÷èâà- åòñÿ êëåòî÷íûìè ñòðóêòóðàìè è ôåðìåíòíûìè ñèñòåìàìè, ñóùåñòâóþ- ùèìè â ñóõèõ ñåìåíàõ [2]. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â ñîçðåâàþùåì ñåìåíè îá- ðàçóþòñÿ âñå êîìïîíåíòû, íåîáõîäèìûå äëÿ ïðîðàñòàíèÿ çàðîäûøà. Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ÌÄà íàêàïëèâàåòñÿ â çàðîäûøåâîé ÷àñòè ïðè ñî- çðåâàíèè ñåìåíè è èíòåíñèâíî ðàñõîäóåòñÿ â ïðîöåññå ïðîðàñòàíèÿ.  ýíäîñïåðìå àêòèâíîñòü ôåðìåíòà ãîðàçäî íèæå, ÷òî ìîæíî îáúÿñíèòü íèçêîé èíòåíñèâíîñòüþ ìåòàáîëè÷åñêèõ ïðîöåññîâ. Çàâèñèìîñòü àêòèâ- íîñòè ðàñòèòåëüíîé ÌÄà îò ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ, èíòåíñèâíîñ- òè ðîñòà è äèôôåðåíöèàöèè òêàíåé ïîäòâåðæäåíà ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè, ïîëó÷åííûìè ïðè èññëåäîâàíèè çàêîíîìåðíîñòåé ðàçâèòèÿ ñîè [5], êóêóðóçû [14]. Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ìîæíî ñäåëàòü çàêëþ÷åíèå, ÷òî ïðè íàáóõàíèè è íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ïðîðàñòàíèÿ çåðíà òðèòèêàëå êàê àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ îáìåíà ãëóòàìèíà, òàê è àêòèâíîñòü ÌÄà ñî- ñðåäîòî÷åíà ãëàâíûì îáðàçîì â çàðîäûøå çåðíà. Óäåëüíàÿ àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè íàáóõàíèÿ çåðíà è ðàçëè÷àåòñÿ ìåæ- äó åãî ÷àñòÿìè. Âûðàæàåì áëàãîäàðíîñòü êàíäèäàòó áèîëîãè÷åñêèõ íàóê, ñòàðøåìó íàó÷íîìó ñîòðóäíèêó À. Â. Ñîôüèíó çà ïîëåçíûå ñîâåòû ïðè íàïèñàíèè äàííîé ñòàòüè. 1. ΩÍàáîâà ÷.◊., óìèêèíà ÷.”., fiîïóíîâ Ω.›. Äåéñòâèå òåïëîâîãî øîêà íà ïðîðàñòàíèå è ìîáèëèçàöèþ çàïàñíûõ áåëêîâ çåðíà òðèòèêàëå, ðæè è ïøåíèöû // Âåñòí. Ìè÷ÃÀÓ. — 2011. — ¹ 2, ÷. 1. — Ñ. 81—87. 2. æóìèëåâñêà… ÿ.Ω., óìèêèíà ÷.”., Æàòèëîâ ”.È. Ñèíòåç áåëêà è ÐÍÊ â ïðîðàñòàþùèõ ñåìåíàõ // Áèîõèìèÿ. — 1995. — 60, ¹ 1. — Ñ. 35—45. 3. ÅÍå≥åïîâ Ω. Èçó÷åíèå àêòèâíîñòè è èçîôåðìåíòíîãî ñîñòàâà ïåðîêñèäàçû, ìàëàò- è ãëóòàìàòäåãèäðîãåíàçû â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ ïøåíèöû: Äèñ. … êàíä. áèîë. íàóê. — Àë- ìà-Àòà, 1984. — 132 ñ. 4. Çåìë…íóõèí Ω.Ω., Çåìë…íóõèí ÷.Ω., ÅïÍèíöåâ Ω.fi., ◊ãàìáåÍäèåâ Ω.‹. Ãëèîêñèëàòíûé öèêë ðàñòåíèé. — Âîðîíåæ: 1986. — 131 ñ. 5. ‘åëåòè fi. Îñíîâû ôåðìåíòàòèâíîé êèíåòèêè. — Ì.: 1990. — 350 ñ. 6. ‘Íåòîâè» ”.÷., ÑåâåÍíà… fi.Ω., ’óòåíêî È.æ. Õàðàêòåðèñòèêà ÌÄà è ÃÄà êóëüòóðû òêà- íè òàáàêà // Äîêë. ÀÍ ÑÑÑÐ. — 1969. — 188, ¹ 3. — Ñ. 89—92. 7. ⁄èíåéÍó äå ‘àÍâàëüÓ ¤.Ω.Ω., Çåìë…íóõèí Ω.fi. Ìàëàòäåãèäðîãåíàçà âûñøèõ ðàñòåíèé. — Âîðîíåæ: Èçä-âî Âîðîíåæ. óí-òà, 1991. — 216 ñ. 454 Ë.Â. ×ÓÌÈÊÈÍÀ, Ë.È. ÀÐÀÁÎÂÀ, Â.Â. ÊÎËÏÀÊÎÂÀ, À.Ô. ÒÎÏÓÍΠISSN 2308-7099. Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé è ãåíåòèêà. 2013. Ò. 45. ¹ 5 8. Ñîëîâüåâà ÿ.Ω., Ñèäåëüíèêîâà ÷.◊., Æàïî¥íèêîâ æ.÷. è äÍ. Àêòèâíîñòü ôåðìåíòîâ, îò- âåòñòâåííûõ çà ìåòàáîëèçì àçîòà è óãëåðîäà â ïðîðàñòàþùèõ ñåìåíàõ ïøåíèöû // Ïðèêë. áèîõèìèÿ è ìèêðîáèîëîãèÿ. — 1998. — 34, ¹ 2. — Ñ. 189—192. 9. Ìäèíà È.Ñ. Ãåíåòèêà è ôåíîãåíåòèêà ìàëàòäåãèäðîãåíàçû ðàñòåíèé // Âåñòí. ÂÎÃèÑ. — 2010. — 14, ¹ 2. — Ñ. 243—254. 10. Bramhall S., Noack N., Wu M., Loewenberg J.R. A simple colorimetric method for determi- nation of protein // Anal. Biochem. — 1969. — 31, N 1—3. — P. 146—148. 11. Cabello P., Haba P., Maldonado J.M. Isoforms of glutamine synthetase in cotyledons, leaves and roots of sunflower plants // J. Plant Physiol. — 1991. — 137, N 3. — P. 378—380. 12. Hayes M.K., Luethy M.H., Elthon T.E. Mitochondrial malate dehydrogenase from corn: purifi- cation of multiple forms // Plant Physiol. — 1991. — 97, N 4. — P. 1381—1387. 13. Lance S.I., Rustin P. The central role of malate in plant metabolism // Physiol. Veg. — 1984. — 22, N 5. — P. 625—641. 14. Yang Ning-Sun, Scandalios J.G. De novo synthesis and developmental control of the multiple gene-controlled malate dehydrogenase isoenzymes in maize scutella // Biochim. biophys. acta. — 1975. — 384, N 2. — P. 114—119. Ïîëó÷åíî 14.01.2013 ÀÊÒÈÂÍIÑÒÜ ÌÀËÀÒÄÅÃIÄÐÎÃÅÍÀÇÈ Â ÇÅÐÍI ÒÐÈÒÈÊÀËÅ, ÙÎ ÏÐÎÐÎÑÒÀª ÷.”. óìèêÛíà1, ÷.Ú. ΩÍàáîâà1, ”.”. ‘îëïàêîâà2, O.›. fiîïóíîâ1 1Iíñòèòóò á³îõ³ì³¿ ³ì. Î.Ì. Áàõà Ðîñ³éñüêî¿ àêàäå쳿 íàóê, Ìîñêâà 2Ôåäåðàëüíèé äåðæàâíèé áþäæåòíèé îñâ³òí³é çàêëàä âèùî¿ ïðîôåñ³éíî¿ îñâ³òè «Ìîñêîâñüêèé äåðæàâíèé óí³âåðñèòåò õàð÷îâèõ âèðîáíèöòâ» Íà ðàíí³õ åòàïàõ ïðîðîñòàííÿ çåðíà òðèòèêàëå (0—72 ãîä) ñïîñòåð³ãàëè òðè îñíîâí³ ïåð³îäè çì³íè àêòèâíîñò³ ôåðìåíòó ìàëàòäåã³äðîãåíàçè (ÌÄÃ): ìàêñèìàëüíó àêòèâí³ñòü âè- ÿâëåíî ó ñóõèõ çàðîäêàõ ³ ö³ëîìó çåðí³, äî ÷àñó ïîâíîãî íàáóõàííÿ çåðíà (6 ãîä) â³äáóâà- ëîñü øâèäêå çíèæåííÿ àêòèâíîñò³; äàë³ â³äì³÷åíî ï’ÿòèðàçîâå çíèæåííÿ àêòèâíîñò³ äî ÷à- ñó çàê³í÷åííÿ ëàã-ôàçè (24 ãîä, ïî÷àòîê ðîñòó çàðîäêîâîãî êîðåíÿ), ï³ñëÿ ÷îãî ñïîñòåð³ãàëîñü íåçíà÷íå çíèæåííÿ àêòèâíîñò³ ôåðìåíòó äî ê³íöÿ äîñë³äæóâàíîãî ïåð³îäó (72 ãîä). Àêòèâí³ñòü ÌÄà ó ñóõîìó åíäîñïåðì³ áóëà á³ëüø ÿê ó 3,5 ðàçà íèæ÷îþ, í³æ ó ñó- õîìó çàðîäêó é ï³ä ÷àñ íàáóõàííÿ çåðíà ïëàâíî çíèæóâàëàñü äî 72 ãîä. Âèÿâëåíî çàëåæí³ñòü àêòèâíîñò³ ÌÄà â³ä òðèâàëîñò³ íàáóõàííÿ çåðíà òà â³ä äîñë³äæóâàíî¿ éîãî ÷àñòèíè. ACTIVITY OF THE MALATE DEHYDROGENASE IN GERMINATING TRITICALE GRAIN L.V. Chumikina1, L.I. Arabova1, V.V. Kolpakova2, A.F. Topunov1 1A.N. Bach Institute of Biochemistry Russian Academy of Sciences 33 Leninskii pr., Moscow, 119071, Russian Federation 2Moscow State University of Food Production 11 Volokolamskoye road, Moscow, 125080, Russian Federation Three main period of malate dehydrogenase (MDH) activity changes were observed at the early stages of germination of triticale grain (0—72 h): the maximal activity observed in dry embryo and intact grain, then followed rapid decrease in activity at the time of full imbibition of grain (6 h); a five-fold decrease in activity towards the end of the lag-phase (24 h, when the embryo root starts to grow); slight decrease of enzyme activity until the end of the study period (72 h). MDH activ- ity in the dry endosperm was more than 3.5 times lower than in dry embryo and gradually reduced to 72 hours during imbibition of grain. Thus it was revealed dependence of MDH activity on the time of grain imbibition and differences between it parts. Key words: Triticosecale Wittm. & A. Camus, embryo, endosperm, germination, malate dehydro- genase. 455 ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÜ ÌÀËÀÒÄÅÃÈÄÐÎÃÅÍÀÇÛ ISSN 2308-7099. Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé è ãåíåòèêà. 2013. Ò. 45. ¹ 5

Схожі ресурси