Бояршинов А.В., Картунова Е.В., Боброва З.С., Асафова Е.В. УЧАСТИЕ NО В СТРЕССОВЫХ ОТВЕТАХ ЛИСТЬЕВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ОБЕЗВОЖИВАНИЕ
К настоящему времени в литературе накоплен обширный материал о биологической роли монооксида азота (NО), образующегося в растительных, животных и бактериальных клетках в нормальных и стрессовых условиях. Для растений показано участие NО в реализации защитно-адаптивных реакций на действие биотических и абиотических стрессоров, включая засуху [1]. Цель настоящей работы — выявить динамику количества NO в листьях яровой пшеницы при обезвоживании и регидратации, а также влияние экзогенного донора NО на устойчивость листьев к обезвоживанию. Объектами исследования служили листья 7-суточных проростков яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) сортов Дебют и Омская 33, которые подвергали завяданию в течение 1−3 ч и последующей
регидратации в течение 1—3 ч. При изучении влияния экзогенного NО листья подвергали инфильтрации раствором его химического донора нитропруссида натрия (SNP) в различных концентрациях от 50 до 1000 мкМ.
В листьях растений обоих сортов при обезвоживании и регидратации обнаружено кратковременное накопление эндогенного NО, который определяли спектрофотометрически по реакции Грисса [2] (рис. 1а). Количество NО возрастает в 1,7-2,6 раза в сравнении с контрольным уровнем уже после 1 ч обезвоживания и вновь снижается до исходного уровня к 3 ч стресса. У растений сорта Омская 33 накопление NО более кратковременное, чем у растений сорта Дебют, что, возможно, является одной из причин различия их ВС, оцениваемой по изменению относительного содержания воды (ОСВ) в листьях. Ранее нами было показано, что изолированные листья растений сорта Дебют медленнее теряют воду при подсушивании на воздухе и быстрее восстанавливают свой исходный водный статус при регидратации [3]. После 2 ч регидратации уровень NО вновь возрастал в 1,6-1,8 раза и снижался лишь к 3 ч (рис. 1а). Преходящий характер накопления эндогенного NО при обезвоживании и регидратации листьев указывает на тесное участие этой сигнальной молекулы в развитии стресса и в процессах постстрессовой репарации.
К 3 ч обезвоживания в листьях обоих сортов в равной степени (на 27%) повышается содержание МДА, определяемого по реакции с тиобарбитуровой кислотой [4], что свидетельствует об одинаковой интенсивности окислительных повреждений мембранных липидов (рис. 1б).
Рис. 1. Динамика NО (а) и количество МДА0 (б) в листьях3 яровой пшеницы при обезвоживании: 1 — сорт Дебют, 2 — сорт Омская 33.
Инфильтрация листьев нитропруссидом натрия приводила к повышению ВС листьев пшеницы обоих сортов (рис. 2а). Наиболее эффективными оказались 100 и 250 мкМ SNP, которые повышали ОСВ в тканях листа на 1,9-5,8% и 6,0-8,2% соответственно, и в большей степени – у растений сорта Дебют. Однако данные концентрации донора NО не снижали развитие в листьях окислительных повреждений, оцениваемых по перекисному окислению липидов (ПОЛ). Применение меньшей концентрации SNP (50 мкМ) уменьшало количество МДА в листьях обоих сортов практически до уровня контроля (рис. 2б). Таким образом,
установлено стресс-протекторное действие донора NО (50-250 мкМ) на листья как на зиологическомкакнафи, так и биохимическом уровнях.
Рис. 2. Влияние SNP на ВС (SNPа) и ПОЛМ (б) в листьях пшеницы при обезвоживании (3ч): 1 — сорт Дебют, 2 — сорт Омская 33.
Литература
1. Garcнa-Mata C., Lamattina L. Nitric oxide induces stomatal closure and enhances the adaptive plant responses against drought stress // Plant Physiology.-2001.-V. 126.-P. 196-1204.
2. Zhou B. et al. Nitric oxide is involved in abscisic acid-indused antioxidant activities in Stylosanthes guianensis // J. Exp.Bot. – 2005. – V. 56. – P. 3223-3228.
3. Бояршинов А.В. и др. Физиолого-биохимические ответы листьев трёх сортов яровой пшеницы на обезвоживание // Биология: традиции и инновации в XXI веке. – Ка: Изд-во КГУ, 2008. – С. 23-26.
4. Heath R.L., Packer L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. 1. kinetics and stochiometry of fatty acid peroxidation // Arch. Biochem. Biophys. – 1968.-V. 125.-P. 189-198.
Loading ...