English
!

Архив публикаций

Тезисы

XXV-ая конференция

Антиоксиданты как регуляторы роста растений

Жигачева И.В.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, г. Москва, Россия

1  стр. (принято к публикации)

Стрессовые воздействия приводят к смещению антиоксидантно/проксидантного равновесия в сторону увеличения содержания активных форм кислорода (АФК) в клетке, что лежит в основе нарушения физиологических функций растительных организмов (снижения ростовых процессов, урожайности и т.д.). Избыточная генерация АФК, приводят к окислению тиоловых групп белков, пероксидации липидов мембран, прежде всего кардиолипина, и набуханию митохондрий. Одним из основных источником АФК в условиях стресса являются митохондрии и хлоропласты [Грабельных О.И., Боровик О.А с соавт., 2013]. Известно, что регуляторы роста и развития растений (РРР) повышают устойчивость растений к действию стрессовых факторов [Чалова Л.И., Озерецковская О.Л., 1984]. В связи с этим предположили, что они, возможно, влияют на генерацию АФК митохондриями и на роль РРР могут претендовать антиоксиданты. В качестве объектов исследования были выбраны антиоксиданты из класса пространственно-затрудненных фенолов: анфен натрия (1-карбокси-1-(N-метиламид)-2-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил пропионат натрия) и фенозан калия (3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил пропионат калия). Исследования проводили на 6-дневных этиолированных проростках гороха (Pisum sativum L), сорт Альфа. Изучали влияние этих антиоксидантов на функциональное состояние митохондрий проростков гороха, подвергнутых 2-х дневному водному дефициту. Проверку протекторных свойств препаратов проводили, используя 2×10-12 М фенозан калия и 10-13М анфен натрия (в концентрации, в которой эти антиоксиданты в модельных экспериментах снижали интенсивность ПОЛ до контрольных значений. Дефицит воды приводил к 3-кратному увеличению интенсивности флуоресценции продуктов ПОЛ в мембранах митохондрий этиолированных проростков гороха. Обработка семян и проростков гороха исследуемыми антиоксидантами предупреждала активацию ПОЛ Изменения физико-химических свойств мембран митохондрий, вероятно, могли привести к изменениям липид-белковых взаимодействий, а, следовательно, и активности ферментов дыхательной цепи митохондрий. Действительно, дефицит воды вызывал 25% снижение максимальных скоростей окисления НАД-зависимых субстратов и 30% снижение эффективности окислительного фосфорилирования. Введение в среду инкубации митохондрий 10 мкМ витамина К3 почти восстанавливало скорости транспорта электронов на начальном участке дыхательной цепи, что свидетельствовало о снижении активности I комплекса дыхательной в условиях дефицита воды. Обработка семян и проростков гороха антиоксидантами предотвращала дисфункцию митохондрий. Активация ПОЛ в условиях дефицита воды, приводящая к изменениям в энергетическом метаболизме, отразилась и на физиологических показателях, а именно, на росте проростков: дефицит воды тормозил рост побегов и корней проростков в 3 и 3,2 раза соответственно. Обработка проростков антиоксидантами предотвращала торможение ростовых процессов. Антиоксиданты, предотвращая активацию ПОЛ, предупреждали изменение биоэнергетических характеристик митохондрий, что обеспечивало сохранение высокой функциональной активности митохондрий, вероятно, обеспечивающей устойчивость проростков к дефициту воды.



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533