Биохимическая адаптация микроклонов вейгелы цветущей В«вариегата» Weigela florida В«Variegata» Bunge A. D. C. к солеи медьиндуцированным стрессам
О.А. Землянухина, В.Н. Калаев, В.С. Воронина, А.Т. Епринцев
Воронежский государственный университет, 394006, Воронеж, Университетская площадь, 1
oz54@mail.ru
Ключевые слова: микроклоны, вейгела, ферменты, пролин, адаптация, соле- и медеустойчивость, microclones, weigela, enzymes, proline, adaptation, salt resistance, copper resistance
Страницы: 89-101
Аннотация
Получены микроклоны многолетнего кустарника вейгелы цветущей Weigela florida «Variegata» Bunge A.D.C., адаптированные к условиям засоления и повышенного содержания ионов меди на протяжении трехступенчатого эксперимента in vitro . Процесс и степень адаптации изучали путем определения содержания общего растворимого белка клетки, свободного пролина, удельных активностей ферментов и изоферментных спектров пероксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, NADH-дегидрогеназы, изоцитратлиазы, малатдегидрогеназы, малик-энзима. В ходе долговременной адаптации (120 сут, 3 пассажа) показано снижение уровня пролина у опытных растений до значений ниже конститутивных параметров в контроле. По изменению активности ферментов и содержанию белка наиболее отличаются от контрольных растения, выращенные на меди. В процессе длительной адаптации к стрессам наиболее специфично поведение ферментов малатдегидрогеназы и малик-энзима как в контрольных, так и в опытных растениях. Показано, что по метаболическому отклику адаптация является многофакторным процессом, первый из которых - функции ферментов, их участие в различных метаболических циклах: ЦТК (малатдегидрогеназный комплекс), окислительная ветвь пентозофосфатного цикла (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа), электрон-транспортная цепь (NADH-дегидрогеназа), связь ЦТК через глиоксилат с метаболизмом глицина и серина (внеглиоксисомальная изоцитратлиаза), антиоксидантный фермент пероксидаза. Ко второму и четвертому факторам относятся условия солевого и медного стресса соответственно. Метаболический отклик изученных ферментов различен на разных ступенях адаптации при действии стрессов неодинаковой природы. Третьим фактором являются условия культивирования in vitro , оказывающие влияние на онтогенетические процессы. Так, по мере онтогенетического взросления в контрольных растениях увеличивается активность NADH-дегидрогеназы (в 1.9 раз), изоцитратлиазы (в 5.4 раза) и малатдегидрогеназы (в 12.3 раза), а активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы снижается в 1.8 раза, малик-энзима - в 2 раза. Активность пероксидазы остается на постоянном уровне. Для детекции нормального хода адаптации у древесных растений предложено изучение двух ферментов: изоцитратлиазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
DOI: 10.15372/SJFS20170607 |
