Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.

Обработка отрезков колеоптилей пшеницы 10 мкМ раствором салициловой кислоты (СК) повышала их теплоустойчивость, существенно увеличивала активность супероксиддисмутазы (СОД) и незначительно снижала — каталазы. Сделан вывод о том, что индуцируемое СК накопление перекисей в тканях в значительной степен...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2007
1. Verfasser:	Колупаєв, Ю.Є.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України 2007
Schlagworte:	Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3677
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L. / Ю.Є. Колупаєв // Укр. ботан. журн. — 2007. — Т. 64, № 2. — С. 270-278. — Бібліогр.: 22 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-3677
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-36772009-07-10T12:00:55Z Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L. Колупаєв, Ю.Є. Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин Обработка отрезков колеоптилей пшеницы 10 мкМ раствором салициловой кислоты (СК) повышала их теплоустойчивость, существенно увеличивала активность супероксиддисмутазы (СОД) и незначительно снижала — каталазы. Сделан вывод о том, что индуцируемое СК накопление перекисей в тканях в значительной степени обусловлено повышением активности СОД. Предполагается, что индуцируемый СК окислительный стресс активирует защитные системы растительных клеток, что необходимо для адекватного ответа на последующий повреждающий нагрев. The treatment of wheat coleoptiles segments with 10 µM solution of salicylic acid (SA) raised their heat resistance, caused essential increase of superoxidedismutase (SOD) activity and insignificant decrease of catalase activity. The conclusion has been made, that accumulation of peroxides induced by SA in tissues substantially is caused by SOD activity rising. It is supposed, that the oxidative stress induced by SA causes an activation of protective systems of the plant cells, necessary for the adequate response to the subsequent damaging heating. 2007 Article Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L. / Ю.Є. Колупаєв // Укр. ботан. журн. — 2007. — Т. 64, № 2. — С. 270-278. — Бібліогр.: 22 назв. — укр. 0372-4123 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3677 uk Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин
spellingShingle	Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин Колупаєв, Ю.Є. Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
description	Обработка отрезков колеоптилей пшеницы 10 мкМ раствором салициловой кислоты (СК) повышала их теплоустойчивость, существенно увеличивала активность супероксиддисмутазы (СОД) и незначительно снижала — каталазы. Сделан вывод о том, что индуцируемое СК накопление перекисей в тканях в значительной степени обусловлено повышением активности СОД. Предполагается, что индуцируемый СК окислительный стресс активирует защитные системы растительных клеток, что необходимо для адекватного ответа на последующий повреждающий нагрев.
format	Article
author	Колупаєв, Ю.Є.
author_facet	Колупаєв, Ю.Є.
author_sort	Колупаєв, Ю.Є.
title	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
title_short	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
title_full	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
title_fullStr	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
title_full_unstemmed	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.
title_sort	можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях triticum aestivum l.
publisher	Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Фізіологія, біохімія та клітинна біологія рослин
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3677
citation_txt	Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L. / Ю.Є. Колупаєв // Укр. ботан. журн. — 2007. — Т. 64, № 2. — С. 270-278. — Бібліогр.: 22 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT kolupaêvûê možlivarolʹsuperoksiddismutaziusalícilatíndukovanomunagromadženníperoksidívukoleoptilâhtriticumaestivuml
first_indexed	2025-07-02T06:56:56Z
last_indexed	2025-07-02T06:56:56Z
_version_	1836517338604634112
fulltext	ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2007, vol. 64, ¹ 2270 Ô³ç³îëîã³ÿ, á³îõ³ì³ÿ òà êë³òèííà á³îëîã³ÿ ðîñëèí Þ.ª. ÊÎËÓÏÀªÂ Õàðê³âñüêèé íàö³îíàëüíèé àãðàðíèé óí³âåðñèòåò ³ì. Â.Â. Äîêó÷àºâà ï/â Äîêó÷àºâå, Õàðê³â, 62483, Óêðà¿íà plant_biology@agrouniver.kharkov.com ÌÎÆËÈÂÀ ÐÎËÜ ÑÓÏÅÐÎÊÑÈÄÄÈÑÌÓÒÀÇÈ Ó ÑÀË²ÖÈËÀÒ²ÍÄÓÊÎÂÀÍÎÌÓ ÍÀÃÐÎÌÀÄÆÅÍÍ² ÏÅÐÎÊÑÈÄ²Â Ó ÊÎËÅÎÏÒÈËßÕ TRITICUM AESTIVUM L. Ê ë þ ÷ î â ³ ñ ë î â à : Triticum aestivum, êîëåîïòèë³, ñàë³öè- ëîâà êèñëîòà, ñóïåðîêñèääèñìóòàçà, êàòàëàçà, ïåðîêñèäè, òåïëîñò³éê³ñòü Îñòàíí³ìè ðîêàìè âèâ÷åííþ ðîë³ ñàë³öèëîâî¿ êèñëî- òè (ÑÊ) ó ðåàêö³¿ ðîñëèí íà á³îòè÷í³ òà àá³îòè÷í³ ñòðå- ñîðè ïðèä³ëÿºòüñÿ çíà÷íà óâàãà [5, 14]. Åôåêòè ï³äâè- ùåííÿ ñò³éêîñò³ ðîñëèí, ñïðè÷èíåí³ ÑÊ, ïîâ’ÿçóþòü ïåðåäóñ³ì ç ¿¿ çäàòí³ñòþ ³íäóêóâàòè íàãðîìàäæåííÿ â ðîñëèíàõ àêòèâíèõ ôîðì êèñíþ (ÀÔÊ). Îäåðæàíî â³äîìîñò³ ùîäî ñèãíàëüíèõ ôóíêö³é ÀÔÊ ó ðîñëèííî- ìó îðãàí³çì³ [15, 18]. ª äóìêà, ùî îñîáëèâó ñèãíàëüíó ðîëü â³ä³ãðàº ïåðîêñèä âîäíþ ÿê ñòàá³ëüíà ÀÔÊ, çäàòíà äèôóíäóâàòè ó âíóòð³øíüîêë³òèííîìó ñåðåäîâèù³ [9]. ÑÊ ìîæå ³í³ö³þâàòè íàãðîìàäæåííÿ Í2Î2 ó ðîñëèííèõ êë³òèíàõ [12]. Í2Î2 º ³íòåðìåä³àòîì ó ïîâ’ÿçàíîìó ç ÑÊ ñèãíàëüíîìó êàñêàä³ äëÿ ³íäóêö³¿ åêñïðåñ³¿ ãåí³â, ùî çàáåçïå÷óþòü ñò³éê³ñòü äî ïàòîãåí³â [5] òà, éìîâ³ðíî, äî äåÿêèõ àá³îòè÷íèõ ñòðåñîð³â [17]. Îäí³ºþ ç îñíîâíèõ ïðè÷èí çá³ëüøåííÿ âì³ñòó Í2Î2 ó êë³òèíàõ ï³ä âïëèâîì ÑÊ ââàæàþòü ³íã³áóâàííÿ êà- òàëàçè [12]. Öåé ôåðìåíò ðîçãëÿäàºòüñÿ ÿê ðåöåïòîð ÑÊ© Þ.ª. ÊÎËÓÏÀªÂ, 2007 ÓÊÐÀ¯ÍÑÜÊÈÉ ÁÎÒÀÍ²×ÍÈÉ ÆÓÐÍÀË ISSN 0372-4123. Óêð. áîòàí. æóðí., 2007, ò. 64, ¹ 2 271 ³ îñíîâíèé ïîñåðåäíèê ¿¿ âïëèâó íà ñò³éê³ñòü ðîñëèí äî ïàòîãåí³â [13] òà àá³îòè÷íèõ ñòðåñîð³â, â ò.÷. òåìïåðàòóðíèõ [17]. Âîäíî÷àñ äàëåêî íå âñ³ íèí³ â³äîì³ ðåçóëüòàòè âïëèâó ÑÊ íà ñò³éê³ñòü ðîñëèí äàþòü çìîãó ðîçãëÿäàòè êàòàëàçó ÿê îñíîâíó ì³øåíü ä³¿ ÑÊ. Íàïðèê- ëàä, ïîêàçàíî, ùî äëÿ ³íã³áóâàííÿ êàòàëàçè ïîòð³áí³ äîñèòü âèñîê³, ÷àñòî âèù³ çà ô³ç³îëîã³÷í³ êîíöåíòðàö³¿ ÑÊ [19]. Ïðèïóñêàþòü íàÿâí³ñòü ³íøèõ ìåõàí³çì³â íàãðîìàäæåííÿ ÀÔÊ ï³ä âïëèâîì ÑÊ. Òàê, ïîì³òíó ðîëü ó ïðîäóêóâàíí³ ñóïåðîêñèäíîãî ðàäèêàëó ³ ïåðîêñèäó âîäíþ â³ä³ãðàº ãâàÿêîëïåðîêñèäàçà, ñèíòåç ÿêî¿ ìîæå ïîñèëþâàòèñÿ ï³ä âïëèâîì ÑÊ [2]. ²íøèì êëþ÷îâèì ôåð- ìåíòîì îêèñíþâàëüíîãî ñïàëàõó, ³íäóêîâàíîãî ÑÊ, ìîæå áóòè ÍÀÄÔÍ-îê- ñèäàçà [11, 16]. Íàðåøò³, ùå îäèí øëÿõ ïîñèëåííÿ ãåíåðàö³¿ ïåðîêñèäó âîä- íþ ìîæå áóòè ïîâ’ÿçàíèé ç àêòèâàö³ºþ ñóïåðîêñèääèñìóòàçè (ÑÎÄ) [19]. Ïðîòå â³äîìîñòåé ïðî âïëèâ ÑÊ íà àêòèâí³ñòü ÑÎÄ çíà÷íî ìåíøå ïîð³âíÿ- íî ç ³íøèìè ôåðìåíòàìè, ùî áåðóòü ó÷àñòü â óòâîðåíí³ òà åë³ì³íàö³¿ ÀÔÊ. Íà ïðèêëàä³ â³äîêðåìëåíèõ ëèñòê³â Arabidopsis thaliana ïîêàçàíî ï³äâèùåí- íÿ àêòèâíîñò³ ÑÎÄ ï³ä ä³ºþ âèñîêèõ (ì³ë³ìîëÿðíèõ) êîíöåíòðàö³é ÑÊ. Öåé åôåêò ñóïðîâîäæóâàâñÿ îêèñíþâàëüíèì ïîøêîäæåííÿì òêàíèí [19]. ²íø³ ðå- çóëüòàòè îäåðæàíî ó äîñë³äàõ ³ç ñ³ÿíöÿìè Fraxinus mandshurica [22]: îáðîáêà åêçîãåííîþ ÑÊ çíèæóâàëà â íèõ àêòèâí³ñòü ÑÎÄ. Ó çâ’ÿçêó ç âèêëàäåíèì âèùå ìè ïîñòàâèëè çà ìåòó äîñë³äèòè íà ðîñëèíí³é ìîäåë³, ÷óòëèâ³é äî ä³¿ ñàë³öèëàòó (êîëåîïòèë³ Triticum aestivum L.), âïëèâ ÑÊ ó êîíöåíòðàö³ÿõ, áëèçüêèõ äî ô³ç³îëîã³÷íèõ, íà íàãðîìàäæåííÿ ïåðîêñèä³â é àêòèâí³ñòü ôåðìåíò³â, ïðè÷åòíèõ äî óòâîðåííÿ òà åë³ì³íàö³¿ Í2Î2 — ÑÎÄ ³ êàòàëàçè. Êð³ì òîãî, çâàæàþ÷è íà çäàòí³ñòü ÑÊ ñïðè÷èíþâàòè ïîì³òíå ï³äâè- ùåííÿ òåïëîñò³éêîñò³ â³äð³çê³â êîëåîïòèë³â [2] òà ³íòàêòíèõ ïðîðîñòê³â T. aestivum [3], áóëî ö³êàâî äîñë³äèòè çì³íè àêòèâíîñò³ öèõ ôåðìåíò³â ³ âì³ñòó ïåðîêñèä³â ï³ñëÿ ä³¿ íà êîëåîïòèë³ óøêîäæóâàëüíîãî íàãð³âàííÿ. Ìàòåð³àëè ³ ìåòîäè äîñë³äæåíü Îá’ºêòàìè äîñë³äæåííÿ áóëè â³äð³çêè 4-äîáîâèõ êîëåîïòèë³â îçèìî¿ ïøåíèö³ (Triticum aestivum L.) ñîðòó Äîíåöüêà 48. Óìîâè ïðîðîùóâàííÿ íàñ³ííÿ òà ï³äãîòîâêè ðîñëèííîãî ìàòåð³àëó ìè îïèñàëè ðàí³øå [2]. Êîëåîïòèë³ ³íêó- áóâàëè ïðîòÿãîì 2 ãîä ó 10 ìêÌ ðîç÷èí³ ÑÊ, ÿêèé ãîòóâàëè íà 2 %-é ñàõà- ðîç³, êîíòðîëü — ³íêóáàö³ÿ íà 2 %-é ñàõàðîç³. Ï³ñëÿ öüîãî ÷àñòèíó êîëåîï- òèë³â ï³ääàâàëè óøêîäæóâàëüíîìó íàãð³âàííþ ó âîäÿíîìó óëüòðàòåðìîñòàò³ (43 °Ñ ïðîòÿãîì 10 õâ) é ³íêóáóâàëè íà 2 %-é ñàõàðîç³ äî çàê³í÷åííÿ åêñïå- ðèìåíòó. Ï³ñëÿ îáðîáêè ÑÊ, à òàêîæ ÷åðåç 1 ³ 24 ãîä ïî íàãð³âàíí³ ïðîâîäè- ëè â³äïîâ³äí³ á³îõ³ì³÷í³ àíàë³çè. Ó ò³ æ ñàì³ ÷àñîâ³ ³íòåðâàëè àíàë³çóâàëè é çðàçêè, ùî íå íàãð³âàëè. Âì³ñò á³ëêà â êîëåîïòèëÿõ âèçíà÷àëè çà Áðåäôîðäîì [10], ê³ëüê³ñòü ïå- ðîêñèä³â — ôåðîò³îö³àíàòíèì ìåòîäîì, åêñòðàãóþ÷è ¿õ ç ðîñëèííîãî ìàòåð³àëó 5 %-ì ðîç÷èíîì òðèõëîðîöòîâî¿ êèñëîòè [20]. Êîíöåíòðàö³þ ïåðîêñèä³â îá÷èñëþâàëè çà êàë³áðóâàëüíèì ãðàô³êîì, ïîáóäîâàíèì íà îñíîâ³ Í2Î2. ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2007, vol. 64, ¹ 2272 Äëÿ âèçíà÷åííÿ àêòèâíîñò³ ÑÎÄ (ÊÔ 1.15.1.1) òêàíèíè êîëåîïòèë³â ãî- ìîãåí³çóâàëè â 0,1 Ì ôîñôàòíîìó áóôåð³ (ðÍ 7,8) ç äîäàâàííÿì äåòåðãåíòó òðèòîíó Õ-100 (ê³íöåâà êîíöåíòðàö³ÿ — 0,2 %). Àíàë³çóâàëè ñóïåðíàòàíò ï³ñëÿ öåíòðèôóãóâàííÿ ãîìîãåíàòó (7000 g, 15 õâ). Çàãàëüíó àêòèâí³ñòü ÑÎÄ âèì³- ðþâàëè, âèêîðèñòîâóþ÷è ìåòîä, çàñíîâàíèé íà çäàòíîñò³ ôåðìåíòó êîíêó- ðóâàòè çà ñóïåðîêñèäí³ àí³îíè, ùî óòâîðþþòüñÿ âíàñë³äîê àåðîáíî¿ âçàºìîä³¿ ÍÀÄÍ ³ ôåíàçèíìåòàñóëüôàòó [6]. Àêòèâí³ñòü êàòàëàçè (ÊÔ 1.11.1.6) âèçíà÷àëè çà ìåòîäîì, îïèñàíèì Êîðîëþêîì ç³ ñï³âàâò. [4]. Äëÿ åêñòðàêö³¿ âèêîðèñòîâóâàëè 0,1 Ì òðèñ-HCl áóôåð (ðÍ 7,4). Á³îëîã³÷íà ïîâòîðí³ñòü äîñë³ä³â òðèêðàòíà. Íà ðèñóíêàõ íà- âåäåí³ ñåðåäí³ ðåçóëüòàòè ³ ¿õí³ ñòàíäàðòí³ â³äõèëåííÿ. Ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü òà ¿õ îáãîâîðåííÿ Âì³ñò á³ëêà â êîíòðîëüíèõ êîëåîïòèëÿõ (áåç íàãð³âàííÿ) óïðîäîâæ åêñïåðè- ìåíòó çàëèøàâñÿ ñòàá³ëüíèì (ðèñ. 1), ùî ñâ³ä÷èòü ïðî â³äñóòí³ñòü ³íòåíñèâ- íîãî ñòàð³ííÿ ³çîëüîâàíèõ òêàíèí òà/àáî ïîñèëåííÿ äåãðàäàö³éíèõ ïðîöåñ³â, êîòð³ ïåðåäóþòü àïîïòîçó òêàíèí êîëåîïòèë³â [7]. Îáðîáêà ÑÊ ñàìà ïî ñîá³ ³ñòîòíî íå âïëèâàëà íà âì³ñò ó íèõ á³ëêà. Íàãð³âàííÿ äåùî çìåíøóâàëî êîí- öåíòðàö³þ á³ëêà â êîíòðîëüíèõ êîëåîïòèëÿõ: äîñòîâ³ðíèì åôåêò áóâ ÷åðåç 24 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ. Âîäíî÷àñ ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ ïåðåä íà- ãð³âàííÿì, âì³ñò á³ëêà çíèæóâàâñÿ íåñóòòºâî (ðèñ. 1), ùî óçãîäæóºòüñÿ ç ïîêàçàíèì íàìè åôåêòîì ï³äâèùåííÿ òåïëîñò³éêîñò³ êîëåîïòèë³â ï³ä âïëè- âîì ÑÊ [2]. 1 2 3 4 10 15 20 25 0 1 24 ãîä ìã/ã Ðèñ. 1. Âì³ñò á³ëêà (ìã/ã ìàñè ñóõî¿ ðå÷îâèíè) ó êîëåîïòèëÿõ áåç ñòðåñó (1, 2) òà ï³ñëÿ óøêîäæóâàëüíîãî íàãð³âàííÿ (3, 4). Òóò ³ íà ðèñóíêàõ 2—4: 1, 3 — êîíòðîëü (2 %-íà ñà- õàðîçà); 2, 4 — 2 %-íà ñàõàðîçà + 10 ìêÌ ÑÊ. Íóëüîâîþ òî÷êîþ ïîçíà÷åíèé ìîìåíò ïðè- ïèíåííÿ îáðîáêè êîëåîïòèë³â ÑÊ, âïëèâó íà íèõ óøêîäæóâàëüíîãî íàãð³âàííÿ òà ïåðå- íåñåííÿ íà ðîç÷èí ñàõàðîçè áåç äîáàâîê Fig. 1. A content of protein (mg/g of dry mass) in coleoptiles without stress (1, 2) and after damaging heating (3, 4): Here and on the fig. 2—4: 1, 3 — the control (2 % sucrose); 2, 4 — 2 % sucrose + 10 µmol SA. The zero point designates the moment of the terminal of coleoptiles treatment with SA, influences on them of damaging heating and transferring on sucrose solution without additives ISSN 0372-4123. Óêð. áîòàí. æóðí., 2007, ò. 64, ¹ 2 273 Êîíöåíòðàö³ÿ ïåðîêñèä³â ó êîëåîïòèëÿõ, ùî íå çàçíàâàëè íàãð³âàííÿ ³ ä³¿ ÑÊ, ïðîòÿãîì äîáè åêñïåðèìåíòó ïðàêòè÷íî íå çì³íþâàëàñÿ (ðèñ. 2). Îáðîáêà êîëåîïòèë³â ÑÊ ñïðè÷èíþâàëà äâîêðàòíå ï³äâèùåííÿ â íèõ âì³ñòó ïåðîêñèä³â. Âíàñë³äîê ïåðåíåñåííÿ êîëåîïòèë³â íà ðîç÷èí ñàõàðîçè áåç äî- äàâàííÿ ÑÊ êîíöåíòðàö³ÿ ïåðîêñèä³â çìåíøóâàëàñÿ äî ð³âíÿ êîíòðîëþ. ×åðåç 24 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ â³äáóâàëîñÿ ¿¿ ï³äâèùåííÿ â êîíòðîëüíèõ êîëåîïòè- ëÿõ. Ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ, ê³ëüê³ñòü ïåðîêñèä³â ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ çìåíøóâàëàñÿ ³ ÷åðåç 24 ãîä áóëà ñóòòºâî íèæ÷îþ â³ä êîíòðîëþ (ðèñ. 2). Ñïðè÷èíþâàíå ÑÊ ï³äâèùåííÿ âì³ñòó ïåðîêñèä³â ñóïðîâîäæóâàëîñÿ îäíî÷àñíèì ³ñòîòíèì çðîñòàííÿì àêòèâíîñò³ ÑÎÄ (ðèñ. 3). Ï³ñëÿ ïåðåíåñåííÿ êîëåîïòèë³â íà ðîç÷èí ñàõàðîçè áåç äîäàâàííÿ ÑÊ àêòèâí³ñòü ôåðìåíòó çíè- æóâàëàñÿ, àëå ïðè öüîìó âñå æ ïåðåâèùóâàëà â³äïîâ³äí³ âåëè÷èíè êîíòðîëüíî- ãî âàð³àíòà. Âíàñë³äîê íàãð³âàííÿ àêòèâí³ñòü ÑÎÄ ó êîíòðîëüíèõ êîëåîïòè- ëÿõ çðîñòàëà, ùî áóëî îñîáëèâî ïîì³òíèì ÷åðåç 24 ãîä ïðè ðîçðàõóíêó àê- òèâíîñò³ íà ìã á³ëêà. Çíà÷íîþ ì³ðîþ öå ïîâ’ÿçàíå ç³ çìåíøåííÿì âì³ñòó á³ëêà ó çðàçêàõ äàíîãî âàð³àíòà (ðèñóíêè 1 ³ 3). Ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ, àêòèâí³ñòü ÑÎÄ ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ äåùî çíèæóâàëàñÿ, àëå öåé åôåêò áóâ íå- äîñòîâ³ðíèì. Ó ðåçóëüòàò³ ðîçðàõóíêó íà á³ëîê ÷åðåç 24 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ àêòèâí³ñòü ôåðìåíòó â êîíòðîë³ ³ âàð³àíò³ ç ÑÊ íå â³äð³çíÿëàñÿ, àëå ç ðîç- ðàõóíêó íà ãðàì ñóõî¿ ìàñè áóëà âèùîþ ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ, ïîð³âíÿíî ç â³äïîâ³äíèì êîíòðîëåì (ðèñ. 3). Íà òë³ ï³äâèùåííÿ àêòèâíîñò³ ÑÎÄ ï³ä âïëèâîì ÑÊ ó êîëåîïòèëÿõ çìåí- øóâàëàñÿ àêòèâí³ñòü êàòàëàçè (ðèñ. 4). Îäðàçó ï³ñëÿ îáðîáêè çðàçê³â ÑÊ öåé åôåêò áóâ íåçíà÷íèì, îñîáëèâî â ðîçðàõóíêó íà ìã á³ëêà. Ó ðàç³ ïåðåíåñåí- íÿ êîëåîïòèë³â, ÿê³ íå íàãð³âàëè, íà ðîç÷èí ñàõàðîçè áåç äîäàâàííÿ ÑÊ àê- òèâí³ñòü ôåðìåíòó âïðîäîâæ 24 ãîä ïîñòóïîâî ï³äâèùóâàëàñÿ äî ð³âíÿ êîí- Ðèñ. 2. Âì³ñò ïåðîêñèä³â (íìîëü/ã ñóõ. ðå÷îâèíè) ó êîëåîïòèëÿõ ïøåíèö³ áåç ñòðåñó (1, 2 ) òà ï³ñëÿ óøêîäæóâàëüíîãî íàãð³âàííÿ (3, 4) Fig. 2. A content of peroxide compounds (nmol/g of dry mass) in wheat coleoptiles without stress (1, 2) and after damaging heating (3, 4) 1 2 3 4 150 200 250 300 350 400 0 1 24 ãîä íìîëü/ã ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2007, vol. 64, ¹ 2274 òðîëþ (ðèñ. 4). ×åðåç 1 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ àêòèâí³ñòü êàòàëàçè â êîíòðîë³ ³ñòîòíî íå çì³íþâàëàñÿ ó ðîçðàõóíêó íà ãðàì ñóõî¿ ðå÷îâèíè ³ çðîñòàëà ó ðîçðàõóíêó íà ìã á³ëêà, ùî ïîâ’ÿçàíå ç³ çìåíøåííÿì éîãî âì³ñòó. Ó âàð³àíò³ ç ÑÊ àêòèâí³ñòü êàòàëàçè çà 1 ãîä ï³ñëÿ ä³¿ âèñîêî¿ òåìïåðàòóðè äåùî çìåí- øóâàëàñÿ, òîìó ð³çíèöÿ ì³æ âàð³àíòàìè ñòàâàëà ïîì³òí³øîþ ³ áóëà äîñòîâ³- ðíîþ ÿê ó ðîçðàõóíêó àêòèâíîñò³ íà ñóõó ðå÷îâèíó, òàê ³ íà ìã á³ëêà (ðèñ. 4). ²íøà êàðòèíà ñïîñòåð³ãàëàñÿ ÷åðåç 24 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ: ó ðîçðàõóíêó íà ãðàì ñóõî¿ ìàñè â êîíòðîë³ àêòèâí³ñòü êàòàëàçè çíèæóâàëàñÿ, à ó â³äð³çêàõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ, — çðîñòàëà. Ïðè öüîìó àáñîëþòí³ çíà÷åííÿ àêòèâíîñò³ ôåðìåíòó ó âàð³àíò³ ç ÑÊ äîñòîâ³ðíî ïåðåâèùóâàëè â³äïîâ³äí³ âåëè÷èíè êîíòðîëþ. Ó ðîçðàõóíêó íà á³ëîê ÷åðåç 24 ãîä ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ ñïîñòåð³ãà- ëîñÿ ïåâíå ï³äâèùåííÿ àêòèâíîñò³ êàòàëàçè ÿê ó ðàç³ îáðîáêè êîëåîïòèë³â Ðèñ. 3. Àêòèâí³ñòü ÑÎÄ ó êîëåîïòèëÿõ ïøåíèö³ áåç ñòðåñó (1, 2) òà ï³ñëÿ óøêîäæóâàëü- íîãî íàãð³âàííÿ (3, 4): À — àêòèâí³ñòü â óì. îä./(ã ñóõ. ðå÷îâèíè•õâ), Á — àêòèâí³ñòü â óì. îä.•10-3/(ìã á³ëêà•õâ) Fig. 3. Activity of SOD in wheat coleoptiles without stress (1, 2) and after damaging heating (3, 4): A — activity in rel. units/(g of dry mass•min), Á — activity in rel. units•10-3/(mg of protein•min) À 1 2 3 4 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 0 1 24 ãîä óì .î ä /( ã ñó õ. ì àñ . õ â) . Á 1 2 3 4 10 20 30 40 50 60 0 1 24 ãîä óì .î ä . 1 0 -3 /( ì ã á³ ë êà õâ ) . ISSN 0372-4123. Óêð. áîòàí. æóðí., 2007, ò. 64, ¹ 2 275 ÑÊ, òàê ³ ó êîíòðîëüíîìó âàð³àíò³. Òàê³ â³äì³ííîñò³ ïðè âèðàæåíí³ àêòèâ- íîñò³ â ðîçðàõóíêó íà ãðàì ìàñè òà íà ìã á³ëêà ïîâ’ÿçàí³ ç ïîì³òíî âèùèì âì³ñòîì á³ëêà ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ. Âèñíîâêè Òàêèì ÷èíîì, îáðîáêà êîëåîïòèë³â ÑÊ ñïðè÷èíþâàëà îêèñíþâàëüíèé ñòðåñ, âíàñë³äîê ÿêîãî ³ñòîòíî ï³äâèùóâàâñÿ âì³ñò ïåðîêñèä³â (äèâ. ðèñ. 2). Öåé åôåêò ñïîñòåð³ãàâñÿ íà òë³ ê³ëüêàðàçîâîãî ï³äâèùåííÿ àêòèâíîñò³ ÑÎÄ (ðèñ. 3). Àêòèâí³ñòü êàòàëàçè ï³ä âïëèâîì ÑÊ çíèæóâàëàñÿ, ïðîòå ëèøå íà 20—30 %. Ó ïåðøó ãîäèíó ï³ñëÿ íàãð³âàííÿ çìåíøóâàâñÿ âì³ñò ïåðîêñèä³â ó êîëåîïòèëÿõ, îáðîáëåíèõ ÑÊ (ðèñ. 2). Ö³êàâî, ùî öåé åôåêò âèÿâëÿâñÿ íà òë³ çíèæåíî¿ àêòèâíîñò³ êàòàëàçè (ðèñ. 4). Íå âèêëþ÷åíî, ùî â äàíîìó ðàç³ ïåðîêñèäè ìîãëè åë³ì³íóâàòèñÿ ï³ä âïëèâîì ð³çíèõ ïåðîêñèäàç — ãâàÿêîë-, àñêîðáàò-, ãëóòàò³îíïåðîêñèäàçè [2, 3, 8], àêòèâí³ñòü ÿêèõ ìîæå çðîñòàòè ÿê çà îáðîáêè ðîñëèííèõ òêàíèí ÑÊ, òàê ³ çà ä³¿ ð³çíîìàí³òíèõ ñòðåñîð³â. Ð³çíèöÿ À 1 2 3 4 6 7 8 9 0 1 24 ãîä ì Ì /( ã ñó õ. ì àñ . õâ ) . Á 1 2 3 4 0,3 0,4 0,5 0 1 24 ãîä ì Ì /( ì ã á ³ë êà õ â ) . Ðèñ. 4. Àêòèâí³ñòü êàòàëàçè ó êîëåîïòèëÿõ ïøåíèö³ áåç ñòðåñó (1, 2) òà ï³ñëÿ óøêîäæó- âàëüíîãî íàãð³âàííÿ (3, 4 ): À — àêòèâí³ñòü ó ìÌ Í2Î2/(ã ñóõ. ðå÷îâèíè•õâ), Á — àêòèâí³ñòü ó ìÌ Í2Î2/(ìã á³ëêà•õâ) Fig. 4. Activity of catalase in wheat coleoptiles without stress (1, 2) and after damaging heating (3, 4): A — activity in mmol of Í2Î2/(g of dry mass•min), Á — activity in mmol of Í2Î2/(mg of protein•min) ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2007, vol. 64, ¹ 2276 â àêòèâíîñò³ ÑÎÄ ó êîíòðîëüíèõ ³ îáðîáëåíèõ ÑÊ êîëåîïòèëÿõ ï³ñëÿ íàãð³âàí- íÿ ïîñòóïîâî í³âåëþâàëàñÿ. ×åðåç 24 ãîä ïî íàãð³âàíí³ ó çðàçêàõ, îáðîáëå- íèõ ÑÊ, âì³ñò ïåðîêñèä³â çìåíøóâàâñÿ (ðèñ. 2), ïðè öüîìó àêòèâí³ñòü êàòà- ëàçè çðîñòàëà (ðèñ. 4). Ó êîíòðîë³, íàâïàêè, ê³ëüê³ñòü ïåðîêñèä³â çá³ëüøóâà- ëàñÿ, à àêòèâí³ñòü êàòàëàçè çíèæóâàëàñÿ. Öåé åôåêò, éìîâ³ðíî, º ñâ³ä÷åííÿì ïî÷àòêó ðîçâèòêó òåïëîâèõ óøêîäæåíü êîíòðîëüíèõ êîëåîïòèë³â, òåï- ëîñò³éê³ñòü ÿêèõ íèæ÷à ïîð³âíÿíî ç îáðîáëåíèìè ÑÊ [2]. Îòæå, ìîæíà ïðèïóñêàòè, ùî ñïðè÷èíþâàíèé åêçîãåííîþ ÑÊ îêèñíþ- âàëüíèé ñòðåñ ïîâ’ÿçàíèé íå ëèøå ç ³íã³áóâàííÿì êàòàëàçè (öåé øëÿõ á³ëüø³ñòü àâòîð³â ââàæàº îñíîâíèì [12, 13]), à é ç ï³äâèùåííÿì àêòèâíîñò³ ÑÎÄ, ùî ïðèçâîäèòü äî íàãðîìàäæåííÿ Í2Î2 — ñòàá³ëüíî¿ ÀÔÊ. Çâè÷àé- íî, ïðè öüîìó ïîòð³áíî âðàõîâóâàòè ³ ðîëü ð³çíèõ ïåðîêñèäàç ó áàëàíñ³ ïå- ðîêñèä³â. Íàãðîìàäæåííÿ ïåðîêñèä³â, íàñàìïåðåä Í2Î2, íàïåâíå, º âàæëè- âèì äëÿ ðåàë³çàö³¿ âïëèâó åêçîãåííî¿ ÑÊ íà ñò³éê³ñòü ðîñëèí, çîêðåìà ¿õ òåðìîðåçèñòåíòí³ñòü. Éìîâ³ðíî, ùî ñàìå ïîì³ðíèé îêèñíþâàëüíèé ñòðåñ, ñïðè÷èíåíèé ÑÊ, ðîáèòü ðîñëèíí³ êë³òèíè «êîìïåòåíòíèìè» äî íàñòóïíî- ãî óøêîäæóâàëüíîãî íàãð³âàííÿ, àêòèâóþ÷è ð³çíîìàí³òí³ çàõèñí³ ìåõàí³çìè, ó ò.÷. ï³äâèùåííÿ àêòèâíîñò³ àíòèîêñèäàíòíèõ ôåðìåíò³â [8], ñèíòåç á³ëê³â òåïëîâîãî øîêó [1], íàãðîìàäæåííÿ íèçüêîìîëåêóëÿðíèõ ïðîòåêòîð³â [21]. 1. Áóðõàíîâà Ý.À., Ôåäèíà À.Á., Êóëàåâà Î.Í. Ñðàâíèòåëüíîå èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ñàëèöè- ëîâîé êèñëîòû è (2’,5’)–îëèãîàäåíèëàòîâ íà ñèíòåç áåëêà â ëèñòüÿõ òàáàêà ïðè òåïëî- âîì ñòðåññå // Ôèçèîë. ðàñò. — 1999. — 46, ¹ 1. — Ñ. 16—22. 2. Êîëóïàºâ Þ.ª., Êàðïåöü Þ.Â., Àê³í³íà Ã.ª. Âïëèâ ñàë³öèëîâî¿ êèñëîòè íà àêòèâí³ñòü êàòàëàçè ³ ãâàÿêîëïåðîêñèäàçè êîëåîïòèë³â ïøåíèö³ çà óìîâ òåïëîâîãî ñòðåñó // Ôè- çèîë. è áèîõèì. êóëüò. ðàñò. — 2006. — 38, ¹ 4. — Ñ. 317—323. 3. Êîëóïàºâ Þ.ª., Êàðïåöü Þ.Â. ²íäóêóâàííÿ ñàë³öèëîâîþ êèñëîòîþ òåïëî- ³ ñîëåñò³éêîñò³ ïðîðîñòê³â Triticum aestivum L. ó çâ’ÿçêó ç³ çì³íàìè ïðîîêñèäàíòíî-àíòèîêñèäàíòíî¿ ð³âíîâàãè // Óêð. áîòàí. æóðí. — 2006. — 63, ¹ 4. — Ñ. 558—565. 4. Êîðîëþê Ì.À., Èâàíîâà Ë.È., Ìàéîðîâà È.Ã., Òîêàðåâ Â.Å. Ìåòîä îïðåäåëåíèÿ àêòèâ- íîñòè êàòàëàçû // Ëàá. äåëî. — 1988. — ¹ 1. — Ñ. 16—19. 5. Òàð÷åâñêèé È.À. Ñèãíàëüíûå ñèñòåìû êëåòîê ðàñòåíèé. — Ì.: Íàóêà, 2002. — 294 ñ. 6. ×åâàðè Ñ., ×àáà È,. Ñåêåé É. Ðîëü ñóïåðîêñèääèñìóòàçû â îêèñëèòåëüíûõ ïðîöåññàõ êëåòêè è ìåòîä îïðåäåëåíèÿ åå â áèîëîãè÷åñêèõ ìàòåðèàëàõ // Ëàá. äåëî. — 1985. — ¹ 11. — Ñ. 678—681. 7. Øîðèíã Á.Þ., Ñìèðíîâà Å.Ã., ßãóæèíñêèé Ë.Ñ., Âàíþøèí Á.Ô. Íåîáõîäèìîñòü îáðàçî- âàíèÿ ñóïåðîêñèäà äëÿ ðàçâèòèÿ ýòèîëèðîâàííûõ ïðîðîñòêîâ ïøåíèöû // Áèîõèìèÿ. — 2000. — 65, ¹ 12. — Ñ. 1612—1618. 8. Ananieva E. A., Popova L. P. Regulatory role of salicylic acid in paraqvat-induced oxidative damage in barley plants // Äîêë. Áúëã. ÀÍ. — 2002. — 55, ¹ 7. — Ð. 65—68. 9. Bhattacharjee S. Reactive oxygen species and oxidative burst: roles in stress, senescence and signal transduction in plants // Current Sci. — 2005. — 89. — P. 1113—1121. 10. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram of of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. — 1976. — 72, N 1, 2. — P. 248. 11. Bolwell G.P., Wojtaszek P. Mechanisms for the generation of oxygen species in plant defence — a broad perspective // Physiol. Mol. Plant Pathol. — 1997. — 51. — P. 347—366. ISSN 0372-4123. Óêð. áîòàí. æóðí., 2007, ò. 64, ¹ 2 277 12. Chen Z., Silva H., Klessing D.F. Active oxygen species in the induction of plant systemic acqured resistance by salicylic acid // Science. — 1993. — 262, ¹ 12. — P. 1883—1886. 13. Conrath U., Chen Z., Ricigliano J.R., Klessing D.F. Two inducers of plant defence responses 2,6-dichloroisonicotinic acid and salicylic acid, inhibit catalase activity in tobacco // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1995. — 92. — P. 7143—7147. 14. Dat J.F. , Delgado H.L., Foger C.H., Scott I.M. Parallel changes in H2O2 and catalase during thermotolerance induced by salicylic acid or heat aclimation in mustard seedlings // Plant Physiol. — 1998. — 116. — P. 1351—1357. 15. Dat J., Vandenabeele S., Vranova E. et al. Dual action of the active oxygen species during plant stress responses // Cell. Mol. Life Sci. — 2000. — 57. — P. 779—795. 16. Geetha H.M., Shetty H.S. Expression of oxidative burst in cultured cells of pearl millet cultivars against Sclerospora graminicola inoculation and elicitor treatment // Plant Sci. — 2002. — 162, N 3. — P. 653—660. 17. Horvath E., Janda T., Szalai G., Paldi E. In vitro salicylic acid inhibition of catalase activity in maize: differences between the isozymes and a possible role in the induction of chilling tolerance // Plant Sci. — 2002. — 163, N 6. — P. 1129—1135. 18. Neill S.T., Desikan R., Clarke A. et al. Hydrogen peroxide and nitric oxide as signalling molecules in plants // J. Exp. Bot. — 2002. — 53. — P. 1237—1247. 19. Rao M.V., Paliyaht G., Ormrod D.P. et al. Influence of salicylic acid on H2O2 production, oxidative stress, and H2O2-metabolizing enzymes // Plant Physiol. — 1997. — 115. — P. 137—149. 20. Sagisaka S . The occurrence of peroxide in a perennial plant, populus gelrica // Plant Physiol. — 1976. — 57. — P. 308—309. 21. Sakhabutdinova A.R., Fatkhutdinova D.R., Bezrukova M.V. Shakirova F.M. Salicylic acid presents the damaging action of stress factors on wheat plants // Bulg. J. Plant Physiol. — Spec. Issue. — 2003. — P. 314—319. 22. Wu C., Wang Z. Influence of exogenous salicylic acid on activity of antioxidatic enzymes in leaves of seedlings Fraxinus mandshurica in freezing conditions // Sci. Silv. Sin. — 2002. — 38, ¹ 5. — Ð. 84—89. Ðåêîìåíäóº äî äðóêó Íàä³éøëà 08.12.2006 Ë.². Ìóñàòåíêî Þ.Å. Êîëóïàåâ Õàðüêîâñêèé íàöèîíàëüíûé àãðàðíûé óíèâåðñèòåò èì. Â.Â. Äîêó÷àåâà ÂÎÇÌÎÆÍÀß ÐÎËÜ ÑÓÏÅÐÎÊÑÈÄÄÈÑÌÓÒÀÇÛ Â ÑÀËÈÖÈËÀÒÈÍÄÓÖÈÐÓÅÌÎÌ ÍÀÊÎÏËÅÍÈÈ ÏÅÐÎÊÑÈÄÎÂ Â ÊÎËÅÎÏÒÈËßÕ TRITICUM AESTIVUM L. Îáðàáîòêà îòðåçêîâ êîëåîïòèëåé ïøåíèöû 10 ìêÌ ðàñòâîðîì ñàëèöèëîâîé êèñëîòû (ÑÊ) ïîâûøàëà èõ òåïëîóñòîé÷èâîñòü, ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàëà àêòèâíîñòü ñóïåðîêñèääèñ- ìóòàçû (ÑÎÄ) è íåçíà÷èòåëüíî ñíèæàëà — êàòàëàçû. Ñäåëàí âûâîä î òîì, ÷òî èíäóöèðó- åìîå ÑÊ íàêîïëåíèå ïåðåêèñåé â òêàíÿõ â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îáóñëîâëåíî ïîâûøå- íèåì àêòèâíîñòè ÑÎÄ. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî èíäóöèðóåìûé ÑÊ îêèñëèòåëüíûé ñòðåññ àêòèâèðóåò çàùèòíûå ñèñòåìû ðàñòèòåëüíûõ êëåòîê, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ àäåêâàòíîãî îòâåòà íà ïîñëåäóþùèé ïîâðåæäàþùèé íàãðåâ. Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: Triticum aestivum, êîëåîïòèëè, ñàëèöèëîâàÿ êèñëîòà, ñóïåðîê- ñèääèñìóòàçà, êàòàëàçà, ïåðîêñèäû, òåïëîóñòîé÷èâîñòü ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2007, vol. 64, ¹ 2278 Yu.Ye. Kolupaev V.V. Dokuchayev Kharkov National Agrarian University PROBABLE ROLE OF A SUPEROXIDEDISMUTASE OF WHEAT COLEOPTILES IN THE ACCUMULATION OF PEROXIDE COMPOUNDS INDUCED BY EXOGENOUS SALICYLIC ACID The treatment of wheat coleoptiles segments with 10 µM solution of salicylic acid (SA) raised their heat resistance, caused essential increase of superoxidedismutase (SOD) activity and insignificant decrease of catalase activity. The conclusion has been made, that accumulation of peroxides induced by SA in tissues substantially is caused by SOD activity rising. It is supposed, that the oxidative stress induced by SA causes an activation of protective systems of the plant cells, necessary for the adequate response to the subsequent damaging heating. K e y w o r d s: Triticum aestivum, coleoptiles, salicylic acid, superoxide dismutase, catalase, peroxide, heat resistance

Можлива роль супероксиддисмутази у саліцилатіндукованому нагромадженні пероксидів у колеоптилях Triticum aestivum L.

Institution

Ähnliche Einträge