BioScience Blog – Научный Биологический блог

Французова В.П., Томилин М.В., Олюнина Л.Н.

Изменения в уровне фитогормонов – важный компонент ответа клеток на внешнее воздействие. Тепловой шок (ТШ) вызывает быстрый (10-15 мин) концентрационный всплеск свободной формы индолилуксусной кислоты (ИУК), с последующим снижением [1]. Повышение уровня ИУК происходит за счет распада (деконъюгации) неактивных форм; механизм снижения термоиндуцированного всплеска ИУК неясен. В деградации ИУК участвует ИУК-оксидазная ферментная система: фермент, по данным многих авторов – изоформы пероксидазы (ПО), и ингибитор фенольной природы, уровень которого могут контролировать как фенолоксидаза (ФО), так и пероксидаза (мультисубстратный фермент). В данной работе была исследована динамика изменений в спектре изоформ ИУК-оксидазы (ИУКО), ПО, ФО и сумме растворимых фенольных соединений (ФС) у проростков пшеницы при действии ТШ. Объект исследований – 5 дневная этиолированная пшеница сорта «Московская-35». Тепловой шок (42 °С) варьировали от 0 до 60 минут. Содержание ФС определяли колориметрическим методом с реактивом Фолина-Дениса. Концентрацию белка определяли по методу Lowry. Ферментативную активность белков после нативного диск-электрофореза в ПААГ определяли методом Endo для ИУКО, ПО и реакцией с пирокатехином и, затем, с фенилендиамином для ФО [2,3].

Выявлено, что в корнях 11 растворимых форм ПО и 7 ионсвязанных; из них 4 с Rf 0.11, 0.15, 0.73 и 0.77, общие для обеих фракций, обладают ИУК-оксидазной активностью; фенолоксидазную активность проявляли 9 растворимых форм и 8 ионсвязанных. В побегах зафиксированы 7 растворимых и 5 ионсвязанных ФО, для обеих белковых фракций характерны 7 изопероксидаз и 3 зоны с ИУК-оксидазной активностью. Тепловой шок резко изменял активность отдельных изоформ ПО, ИУКО; наибольшие изменения отмечены для зон с Rf 0.11, 0.77, и максимум их активации зарегистрирован после 5 (растворимая фракция) либо 30 (связанная) минут экспозиции. Появления или исчезновения новых изоферментов в спектре ПО, ИУКО при высокотемпературном воздействии не обнаружено. Накопление растворимых ФС зафиксировано при 30 (корни) и 60 (листья) минутной гипертермии. Интересно, что 30 минутный ТШ сопровождался падением активности ФО корней на 50% (связанная) и 73% (растворимая фракция) по сравнению с контролем. Высокое содержание ФС коррелировало с ранее выявленным снижением уровня ИУК, данную реакцию можно рассматривать как часть механизма защитного торможения роста растений при действии высоких (стрессирующих) температур.

1.Веселов А.П., Лобов В.П., Олюнина Л.Н. Изменение в содержании фитогормонов в ответной реакции растений при тепловом шоке и в период его последействия // Физиология растений.-1998.-Т. 45, № 6.-С. 709-715.

2.  Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений. М.: Высшая школа, 1975. 327 с.

3.  Чернавина И.А., Потапов Н.Г., Косулина Л.Г., Кренделева Т.Е. Большой практикум по физиологии растений. М.: Высшая школа, 1978. 408 с.