7.1. Влияние фитогормонов кинетина и эпибрассинолида на процессы свободнорадикального окисления в растениях
Известно, что фитогормоны участвуют в процессах адаптации растений к различным неблагоприятным факторам внешней среды [97, 115, 126, 144, 247]. Показано [162], что при гипоксическом стрессе уровень АФК и процессы перекисного окисления липидов в корнях проростков огурца значительно возрастали, но это увеличение ингибировалось при добавлении эпибрассинолида.
Отмечено [35], что кинетин и эпибрассинолид способны влиять на процессы ПОЛ, что стабилизирует содержание фосфолипидов и жирнокислотный состав мембран растений, повышая их устойчивость к действию стрессов, включая гипоксию. При этом было показано [35], что в СО2 - среде в большей степени, чем при обычной гипоксии, отмечено как накопление отдельных продуктов свободнорадикального окисления, так и влияние на них фитогормонов кинетина и эпибрассинолида. Однако в данных опытах исследовались только конечные продукты пероксидации липидов - МДА и промежуточные - гидропероксиды у растений гороха, неустойчивого к гипоксическому стрессу. В связи с этим в опытах изучали влияние фитогормонов кинетина и эпибрассинолида как на интенсивность свободнорадикального окисления, так и на скорость образования разных типов АФК у растений, различающихся устойчивостью, при действии гипоксии и среды высоких концентраций СО2. С этой целью в растения предварительно методом насасывания с транспирационным током вводились растворы кинетина и эпибрассинолида (10 мг/л), а затем они подвергались действию разных газовых сред. В тканевых гомогенатах исследуемых растений определяли скорость свободнорадикального окисления, рассчитывая максимальную интенсивность сигнала (Imax), светосумму (S) и коэффициент k. Полученные величины интенсивности процессов окисления в растениях гороха, сои и кукурузы показаны в таблицах 3-5.Как видно из данных табл. 3 в тканях растений гороха, не обработанных фитогормонами к 6 часам скорость процессов
свободнорадикального окисления несколько возрастала, на что указывало повышение величины Imax при действии на них условий гипоксии и СО2 - среды.
К 24 часам показатели Imax увеличился в условиях гипоксии на 45 % и на 61 % в атмосфере СО2. Предварительная обработка проростков гороха кинетином несколько снизила скорость этих процессов у растений, как при гипоксии, так и в СО2 - среде, особенно в первые часы опыта. В тоже время предобработка эпибрассинолидом не повлияла на процессысвободнорадикального окисления в растениях гороха, подвергнутых действию гипоксического стресса. Однако показатели интенсивности процессов СРО снижались почти на 40 % при 6-часовой экспозиции растений в среде СО2. При этом падала и величина коэффициента k, которая также указывает на снижение интенсивности процессов свободнорадикального окисления у этих растений.
В клетках более устойчивых растений сои (табл. 4) интенсивность свободнорадикального окисления была ниже, чем у аэрируемых растений на 50-70 % в первые часы действия газовых сред. Повышение процессов окисления свободных радикалов наблюдалось к 6 часам действия газовых сред. В условиях СО2 - среды в растениях сои показатель Imax возрастал почти в 3,7 раза. Но к концу опыта интенсивность процессов свободнорадикального окисления в клетках растений сои снижалась в условиях гипоксии до уровня аэрируемых растений, а в СО2 - среде оставалась еще высокой. Фитогормон эпибрассинолид практически не влиял на интенсивность СРО, а кинетин снижал данный показатель у растений сои, находящихся в СО2 - среде при 6-часовой экспозиции.
растениях гороха при действии гипоксии и СО2 - среды
| 3 ч | 6 ч | 24 ч | |||||||
|
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ | |
| воздух | |||||||||
|
Imax,
mV |
517,4 ± 22,0
(100%) |
402,9 ± 7,8
(78%) |
344,8 ± 30,4
(67%) |
467,3 ± 41,0
(100%) |
455,4 ± 43,2
(97%) |
408,4 ± 34,0
(87%) |
262,4 ± 21,1
(100%) |
317,9 ± 22,8
(121%) |
311,5 ± 40,4
(119%) |
|
S,
mV *c |
3005,9 ± 51,0
(100%) |
2226,1 ± 6,3
(74%) |
2121,5
± 105,7 (71%) |
2346,7 ± 130,0
(100%) |
2023,9 ± 200,0
(86%) |
2035,9
± 116,7 (87%) |
1776,7 ± 150,2
(100%) |
1711,9 ± 47,0
(96%) |
1760,1 ± 120,5
(99%) |
| k | 0,17 ± 0,005 | 0,18 ± 0,007 | 0,16 ± 0,006 | 0,20 ± 0,001 | 0,22 ± 0,001 | 0,20 ± 0,02 | 0,15 ± 0,02 | 0,18 ± 0,02 | 0,17 ± 0,01 |
| гипоксия | |||||||||
|
Imax,
mV |
453,8 ± 21,0
(88%) |
511,2 ± 46,0
(99%) |
421,9 ± 56,4
(82%) |
493,2 ± 37,0
(106%) |
450,6 ± 15,8
(96%) |
428,7 ± 15,3
(92%) |
380,8 ± 40,7
(145%) |
379.1 ±
5.1 (144%) |
395,5 ± 50.0
(150%) |
|
S,
mV *c |
2717,2 ± 151,0
(90%) |
2428,5
± 307,2 (81%) |
2337,4
± 246,7 (78%) |
2766,0 ± 135,0
(118%) |
2471,8 ± 159,5
(105%) |
2821,6
± 170,0 (120%) |
2176,7 ± 280,1
(123%) |
2414,6 ± 73,2
(136%) |
2373,9 ± 210,6
(134%) |
| k | 0.17 ± 0,01 | 0,20 ± 0,013 | 0,18 ± 0,005 | 0,18 ± 0,01 | 0,19 ± 0,006 | 0,16 ± 0,03 | 0,17 ± 0,02 | 0,15 ± 0,007 | 0,16 ± 0,01 |
| Э2 - среда | |||||||||
|
Imax,
mV |
526,5 ± 35,0
(102%) |
450,9 ± 17,0
(87%) |
368,3 ± 5,0
(71%) |
533,0 ± 39,5
(114%) |
568,4 ± 12,8
(122%) |
356,7 ± 3,4
(76%) |
422,5 ± 15,0
(161%) |
314,4 ± 27,2
(120%) |
423,1 ± 10,3
(161%) |
|
S,
mV *c |
2566,4 ± 103,0
(85%) |
2138,8
± 199,0 (71%) |
2376,1
± 109,7 (79%) |
2742,2 ± 126,0
(117%) |
2703,7 ± 190,0
(115%) |
1842,4 ± 20,1
(79%) |
2621,9 ± 180,5
(148%) |
2379,1 ± 135,3
(134%) |
2673,3 ± 230,1
(150%) |
| k | 0,21 ± 0,01 | 0,21 ± 0,012 | 0,16 ± 0,01 | 0,19 ± 0,01 | 0,21 ± 0,02 | 0,19 ± 0,01 | 0,16 ± 0,008 | 0,13 ± 0,004 | 0,16 ± 0,01 |
растениях сои при действии гипоксии и СО2 - среды
| 3 ч | 6 ч | 24 ч | |||||||
|
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ | |
| воздух | |||||||||
|
Imax,
mV |
742.5 ±
16.5 (100%) |
731,5 ± 45,5
(99%) |
445,6 ± 24,6
(60%) |
272,7 ± 52,3
(100%) |
898,1 ± 93,8
(329%) |
698,6 ± 91,0
(256%) |
342,1 ± 9,5
(100%) |
394,2 ± 11,6
(115%) |
370,3 ± 40,4
(108%) |
|
S,
mV *c |
3026,0 ± 112,3
(100%) |
2455,8 ± 14,8
(81%) |
2010,7 ± 51,2
(66%) |
1455,1 ± 81,0
(100%) |
2921,6 ± 31,5
(201%) |
2511,9 ± 262,6
(173%) |
1384,3 ± 68,6
(100%) |
1455,2 ± 28,5
(105%) |
2011,4 ± 398,5
(145%) |
| k | 0,25 ± 0,01 | 0,28 ± 0,02 | 0,22 ± 0,01 | 0,19 ± 0,01 | 0,30 ± 0,034 | 0,27 ± 0,03 | 0,27 ± 0,02 | 0,27 ± 0,01 | 0,18 ± 0,01 |
| гипоксия | |||||||||
|
Imax,
mV |
340,8 ± 35,5
(46%) |
286,9 ± 45,0
(39%) |
406,3 ± 54,9
(55%) |
481,6 ± 58,5
(177%) |
480,5 ± 93,1
(176%) |
868,2 ± 90,0
(318%) |
310,4 ± 19,3
(91%) |
479,2 ± 48,0
(140%) |
640,4 ± 131,6
(187%) |
|
S,
mV *c |
1582.2 ±
122.2 (52%) |
1842,7
± 160,5 (61%) |
2049,3
± 347,9 (68%) |
1740,0 ± 140,0
(120%) |
2198,3 ± 217,8
(151%) |
2624,5 ± 233,7
(180%) |
1502,1 ± 102,1
(109%) |
2392.7 ±
131.7 (173%) |
2719,9 ± 83,0
(196%) |
| k | 0,22 ± 0,01 | 0,15 ± 0,01 | 0,19 ± 0,02 | 0,27 ± 0,03 | 0,22 ± 0,02 | 0,33 ± 0,03 | 0,21 ± 0,02 | 0,20 ± 0,01 | 0,23 ± 0,01 |
| СС | h - среда | ||||||||
|
Imax,
mV |
236.5 ±
29.5 (32%) |
647,2 ± 23,6
(87%) |
543,4 ± 61,0
(73%) |
1021,2 ± 1,6
(374%) |
820.9 ±
90.9 (301%) |
876,3 ± 30,5
(321%) |
556,4 ± 50,7
(163%) |
614,9 ± 9,6
(180%) |
534,3 ± 81,4
(156%) |
|
S,
mV *c |
1466.0 ±
38.0 (48%) |
2343,1
± 157,0 (77%) |
1939,6 ± 74,8
(64%) |
2585,2 ± 49,3
(178%) |
2359,9 ± 156,7
(162%) |
2909,3 ± 77,1
(200%) |
2382,2 ± 266,5
(172%) |
2129,2 ± 11,6
(154%) |
1823,9 ± 118,7
(132%) |
| k | 0,16 ± 0,01 | 0,27 ± 0,02 | 0,28 ± 0,01 | 0,39 ± 0,04 | 0,34 ± 0,03 | 0,30 ± 0,02 | 0,23 ± 0,02 | 0,28 ± 0,01 | 0,29 ± 0,01 |
В клетках проростков кукурузы (табл. 5) показатель Imax при гипоксии в первые часы опыта была выше контроля, а далее начинал снижаться, и к 24 часам был уже ниже уровня аэрируемых растений.
В условиях СО2 - среды показатель Imax также сначала возрастал на 64 %, но к концу опыта снижался до уровня аэрируемых растений. Обработка растений кукурузы кинетином снижала величину Imax наиболее интенсивно именно при 3-х часовой гипоксии и 6-ти часовом действии СО2 - среды почти в 1,5 раза. Обработка растений кукурузы эпибрассинолидом вызывала также падение показателя свободнорадикального окисления в тот же период на 35-50 %.Таким образом проведенные исследования показали влияние фитогормонов кинетина и эпибрассинолида на процессы свободнорадикального окисления в растениях в условиях гипоксии и СО2 - среды. Полученные нами данные по исследованию влияния кинетина и эпибрассинолида на скорость процессов свободнорадикального окисления в растениях с разной степенью устойчивости совпадают с результатами ранее проведенных работ [35], в которых было отмечено, что фитогормоны подавляли процессы пероксидации липидов, которые активизировались у растений в условиях гипоксического стресса. При этом действие эпибрассинолида на процессы снижения концентрации продуктов пероксидации липидов было более выраженным, чем действие кинетина. Однако это было показано только для неустойчивых проростков гороха. У более устойчивых растений кукурузы значительное снижение процессов свободнорадикального окисления в данных опытах наблюдалось после обработки их кинетином, также как и у сои, где эпибрассинолид практически не влиял на скорость данных процессов. Отмечено, что подобное действие данных фитогормонов проявлялось у этих растений и в среде высоких концентраций диоксида углерода.
обработанных фитогормонами, при действии гипоксии и СО2 - среды
| 3 ч | 6 ч | 24 ч | |||||||
|
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ |
без
фитог. |
кине-
тин |
ЭБ | |
| воздух | |||||||||
|
Imax,
mV |
333.0 ±
35.0 (100%) |
310,7 ± 34,0
(93%) |
339,0 ± 30,4
(101%) |
240.0 ±
21.0 (100%) |
323,0 ± 43,2
(135%) |
284,1 ± 24,0
(118%) |
274,5 ± 21,1
(100%) |
317,0 ± 32,9
(115%) |
291,0 ± 30,4
(106%) |
|
S,
mV *c |
1977.0 ±
151.0 (100%) |
1825.3
± 195.3 (92%) |
1905,3
± 185,9 (96%) |
1490,5 ± 136,0
(100%) |
2225,0 ± 200,0
(149%) |
1722,5 ± 195,7
(116%) |
1605,0 ± 150,8
(100%) |
1715,5 ± 146,0
(107%) |
1512,0 ± 120,5
(94%) |
| k | 0,17 ± 0,01 | 0,17 ± 0,02 | 0,18 ± 0,01 | 0,19 ± 0,01 | 0,30 ± 0,034 | 0,27 ± 0,03 | 0,27 ± 0,02 | 0,27 ± 0,01 | 0,18 ± 0,01 |
| гипоксия | |||||||||
|
Imax,
mV |
457,3 ± 41,0
(137%) |
311,0 ± 36,0
(93%) |
341,3 ± 36,4
(102%) |
220,5 ± 31,0
(92%) |
220,5 ± 15,9
(84%) |
242,5 ± 25,3
(101%) |
244,0 ± 20,6
(89%) |
322,3 ± 35,1
(117%) |
319,3 ± 30,0
(116%) |
|
S,
mV *c |
3390.0 ±
351.0 (171%) |
1774,0
± 107,5 (90%) |
1755,3
± 146,0 (89%) |
1510,5 ± 135,0
(101%) |
1321,0 ± 128,5
(89%) |
1546,0 ± 147,0
(104%) |
1279,7 ± 140,1
(80%) |
1643,0 ± 173,9
(102%) |
1552,4 ± 110,6
(97%) |
| k | 0,13 ± 0,01 | 0,18 ± 0,01 | 0,19 ± 0,02 | 0,15 ± 0,03 | 0,15 ± 0,02 | 0,16 ± 0,01 | 0,19 ± 0,02 | 0,20 ± 0,01 | 0,21 ± 0,02 |
| СС | >2 - среда | ||||||||
|
Imax,
mV |
284,3 ± 31,0
(85%) |
287,0 ± 17,0
(86%) |
344,5 ± 35,0
(103%) |
393,0 ± 41,5
(164%) |
256,0 ± 22,6
(107%) |
282,5 ± 23,4
(118%) |
280,2 ± 25,4
(102%) |
279,7 ± 27,2
(102%) |
319.3 ±
30.3 (116%) |
|
S,
mV *c |
1740.0 ±
193.0 (88%) |
1816,0
± 199,0 (92%) |
2021,3 ± 93,7
(102% ) |
2518,0 ± 126,0
(169%) |
1963,0 ± 190,0
(132%) |
1581,5 ± 190,1
(106%) |
1515,6 ± 130,5
(94%) |
1559,0 ± 139,1
(97%) |
1587,3 ± 130,1
(99%) |
| k | 0,16 ± 0,01 | 0,16 ± 0,02 | 0,17 ± 0,01 | 0,16 ± 0,04 | 0,13 ± 0,01 | 0,18 ± 0,02 | 0,18 ± 0,02 | 0,18 ± 0,01 | 0,20 ± 0,01 |
Еще по теме 7.1. Влияние фитогормонов кинетина и эпибрассинолида на процессы свободнорадикального окисления в растениях:
- МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ПЕРЕКИСНОГО (СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО) ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ
- ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОКИСЛЕНИЕ МЕТАНА ВВЕРХОВОМ БОЛОТЕ, ТВЕРСКАЯ ОБЛАСТЬ
- 8.6.2. Влияние на процесс старения условий жизни
- Влияние навоза на микробиологические процессы в почве
- Влияние климата на процесс болотообразования
- Влияние тектонических процессов на болотообразование
- Влияние криогенных процессов на болотообразование
- Влияние геологической истории на болотообразовательный процесс
- 8.6.3. Влияние на процесс старения образа жизни
- 8.6.4. Влияние на процесс старения эндоэкологической ситуации
- Влияние гидрографической сети на процесс заболачивания
- alt="" />Неблагоприятные экологические процессы и их влияние на почвенный покров городов
- растения, действующие на процесс тканевого дыхания
- Кислотные дожди и их влияние на растения
- ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ НА РАСТЕНИЯ
- О влиянии свойств почв на стойкость растений.
- Разнообразие динамических процессов в популяциях растений разных жизненных форм