Tag Archives: Triticum aestivum

Гідроген пероксид як сигнальний посередник за індукування теплостійкості проростків пшениці путресцином

Ю. Є. Колупаєв1,2, О. І. Кокорев1, Т. О. Ястреб1, О. І. Горєлова1

1Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@ukr.net;
2Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна, Україна

Отримано: 27 травня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019

Поліаміни належать до мульти­функціональних стресових метаболітів рослин. Однак відомості про вплив екзогенних поліамінів на стійкість рослин до високих температур суперечливі, при цьому залишається неясним, які сигнальні посередники задіяні в реалізації їх фізіологічних ефектів. Досліджували можливу участь гідроген пероксиду як посередника за дії екзогенного діаміну путресцину на стійкість етіольованих проростків пшениці (Triticum aestivum L.) до гіпертермії (10-хвилинного прогрівання при 46 °С) і функціонування антиоксидантної системи. Встановлено, що обробка проростків путресцином в концентраціях 0,25–2,5 мМ спричиняла істотне підвищення їх теплостійкості. У відповідь на дію путресцину в клітинах коренів відбувалося транзиторне збільшення вмісту H2O2. Такий ефект усувався обробкою проростків інгібітором діаміноксидази аміногуанідином та інгібітором NADPH-оксидази імідазолом. Ці інгібітори, а також скавенджер гідроген пероксиду диметилтіосечовина (ДМТС), нівелювали спричинювані путресцином ефекти підвищення теплостійкості проростків та збільшення активності супероксиддисмутази і каталази. Під впливом ДМТС та імідазолу, але не аміногуанідину, усувався ефект підвищення активності гваяколпероксидази в коренях проростків, оброблених путресцином. Зроблено висновок про роль гідроген пероксиду та можливу участь діаміноксидази і NADPH-оксидази в його утворенні за реалізації стрес-протекторної дії путресцину на проростки пшениці.

Активність фенілаланінамонійліази і вміст флавоноїдних сполук у проростках пшениці за дії гіпотермії та донора гідроген сульфіду

Ю. Є. Колупаєв1,2, О. І. Горєлова1, Т. О. Ястреб1, Ю. В. Попов3, Н. І. Рябчун3

1Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва, Україна;
e-mail: plant_biology@ukr.net;
2Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, Україна;
3Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Харків

Нині гідроген сульфід (H2S) розглядається як один із сигнальних посередників у рослинних клітинах. Однак його роль у формуванні стійкості рослин до низьких температур і особливо в регуляції вторинного метаболізму за стресових умов залишається маловивченою. Досліджували вплив донора H2S – гідросульфіду натрію (NaHS) – на активність фенілаланінамонійліази (ФАЛ) і вміст флавоноїдів у проростках пшениці за звичайної температури (21 °C) і умов холодового загартовування (7 діб при 3 °C). Через 2 доби дії загартовувальної температури відзначалося транзиторне підвищення активності ФАЛ. Також активність ензиму збільшувалася під впливом обробки проростків 0,1 або 0,5 мМ NaHS у звичайних температурних умовах і особ­ливо на фоні холодового загартовування. Самі по собі холодове загартовування і дія донора H2S спричинювали підвищення загального вмісту флавоноїдів і кількості антоціанів. Поєднання гіпотермії і обробки проростків NaHS цей ефект посилювало і збільшувало загальний вміст флавоноїдів в 3,8, а антоціанів – в 1,8 раза порівняно з контро­лем. Обробка донором H2S зменшувала  вміст продукту пероксидного окислення ліпідів малонового діальдегіду в проростках після дії загартовувальної температури і особливо після їх проморожування при –5 °С. Також під впливом обробки NaHS підвищувалася виживаність загартованих і незагартованих проростків після кріостресу. Дійшли висновку, що одним із механізмів позитивного впливу донора H2S на стійкість проростків пшениці до гіпотермії є залежне від активності ФАЛ накопичення флавоноїдних сполук, яким притаманна висока антиоксидантна активність, і зменшення наслідків вторинного окислювального стресу.