ФОТОСИНТЕЗ И ДЫХАНИЕ В РАСТЕНИЯХ ОЗИМОГО РАПСА (BRASSICA NAPUS), ОБОГАЩЕННЫХ АНТОЦИАНАМИ, ПОД ВЛИЯНИЕМ 5-АМИНОЛЕВУЛИНОВОЙ КИСЛОТЫ


https://doi.org/10.29235/1029-8940-2018-63-2-155-162

Полный текст:


Аннотация

Изучены структурно-функциональное состояние фотосинтетического аппарата, активность дыхательного процесса, содержание хлорофиллов, гема, а также активность дыхательного гемсодержащего фермента – цитохром с-оксидазы в семядольных листьях 7-дневных растений озимого рапса (Brassica napus), выращенных на растворе 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК 200 мг/л) и обогащенных антоцианами, по сравнению с контрольными растениями. Показано, что экзогенная АЛК нарушает структуру фотосинтетического аппарата и понижает его фотосинтетическую активность. Установлено снижение содержания белков пигмент-белковых комплексов фотосистем (ФС) I и II, особенно светособирающих комплексов ФС II, составляющих внешнюю мобильную антенну. Вместе с тем отмечено значительное стимулирующее действие АЛК на дыхательную активность проростков озимого рапса, а также на увеличение содержания нековалентно связаного с белками гема и повышение активности цитохром c-оксидазы.


Об авторах

А. В. Емельянова
Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, Минск
Беларусь
мл. науч. сотрудник


Л. В. Обуховская
Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси, Минск
Беларусь
канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник


Н. Г. Аверина
Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, Минск
Беларусь
д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник


Список литературы

1. Møller, I. M. Plant mitochondria and oxidative stress: electron transport, NADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species / I. M. Møller // Annu. Rev. of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. – 2001. – Vol. 52. – P. 561–591.

2. Чупахина, Г. Н. Природные антиоксиданты (экологический аспект) / Г. Н. Чупахина, П. В. Масленников, Л. Н Скрыпник. – Калининград : Балт. федер. ун-т, 2011. – 112 c.

3. Functional role of anthocyanins in the leaves of Quintinia serrata A. Cunn / K. S. Gould [et al.] // J. of Experimental Botany. – 2000. – Vol. 51, N 347. – P. 1107–1115.

4. Field, T. S. Why leaves turn red in autumn. The role of anthocyanins in senescing leaves of red-osier dogwood / T. S. Field, D. W. Lee, N. M. Holbrook // Plant Physiology. – 2001. – Vol. 127, N 2. – P. 566–574.

5. Neill, S. O. Anthocyanins in leaves: light attenuators or antioxidants? / S. O. Neill, K. S. Gould // Functional Plant Biology. – 2003. – Vol. 30, N 8. – P. 865–873.

6. Wang, H. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins / H. Wang, G. Cao, R. L. Prior // J. of Agr. and Food Chemistry. – 1997. – Vol. 45, N 2. – P. 304–309.

7. Карабанов, И. А. Флавоноиды в мире растений / И. А. Карабанов. – Минск : Ураджай, 1981. – 80 с.

8. Giusti, M. M. Molar absorptivity and color characteristics of acylated and non-acylated pelargonidin-based anthocyanins / M. M. Giusti, L. E. Rodriguez-Saona, R. E. Wrolstad // J. of Agr. and Food Chemistry. – 1999. – Vol. 47, N 11. – P. 4631–4637.

9. 5-Aminolevulinic acid promotes anthocyanin accumulation in Fuji apples / L. Xie [et al.] // Plant Growth Regulation. – 2013. – Vol. 69, N 3. – P. 295–303.

10. Promotive effect of 5-aminolevulinic acid on the antioxidant system in Ginkgo biloba leaves / F. Xu [et al.] // African J. of Biotechnology. – 2009. – Vol. 8, N 16. – P. 3769–3776.

11. Емельянова, А. В. Роль экзогенной 5-аминолевулиновой кислоты в индукции накопления антоцианов в растениях озимого рапса / А. В. Емельянова // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2016. – № 3. – С. 66–69.

12. Аверина, Н. Г. Биосинтез тетрапирролов в растениях / Н. Г. Аверина, Е. Б. Яронская. – Минск : Беларус. навука, 2012. − 413 с.

13. Шлык, А. А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев / А. А. Шлык // Биохимические методы в физиологии : сб. ст. / отв. ред. О. А. Павлинова. – М., 1971. – С. 154–170.

14. Использование экзогенной 5-аминолевулиновой кислоты для восстановления дыхания и фотосинтеза у растений озимого рапса (Brassica napus), выращиваемых на сульфонилмочевинном гербициде / Н. Г. Аверина [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2015. – № 3. – С. 23–27.

15. Kruse, E. Coproporphyrinogen III oxidase from barley and tobacco – secuence analysis and initial expression studies / E. Kruse, H-P. Mock, B. Grimm // Planta. – 1995. – Vol. 196, N 4. – P. 796–803.

16. Weinstein, J. D. Separate physiological roles and subcellular compartments for two tetrapyrrole biosynthetic pathways in Euglena gracilis / J. D. Weinstein, S. I. Beale // J. of Biol. Chemistry. – 1983. – Vol. 258, N 11. – P. 6799–6807.

17. Role of sugars and organic acids in regulating the concentration and activity of the alternative oxidase in Poa annua roots / F. F. Millenaar [et al.] // J. of Experimental Botany. ‒ 2002. ‒ Vol. 53, N 371. ‒ P. 1081‒1088.

18. Яронская, Е. Б. Молекулярно-мембранные механизмы регуляции биосинтеза тетрапирролов в растениях : дис. … д-ра биол. наук : 03.00.02 ; 03.00.04 / Е. Б. Яронская. ‒ Минск, 2008. ‒ 407 л.

19. An Arabidopsis GluTR binding protein mediates spatial separation of 5-aminolevulinic acid synthesis in chloroplast /

20. O. Czarnecki [et al.] // Plant Cell. ‒ 2011. ‒ Vol. 23, N 12. ‒ P. 4476‒4491.

21. Индукция накопления антоцианов и состояние защитной системы в растениях озимого рапса, обработанных 5-аминолевулиновой кислотой / Н. Г. Аверина [и др.] // Физиология растений. – 2017. – Т. 64, № 3. – С. 173–182.


Дополнительные файлы

Просмотров: 151

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-8940 (Print)
ISSN 2524-230X (Online)